混合型双零色散大模场面积多孔光纤特性研究

利用有限元数值分析方法研究了混合型PCF(光子晶体光纤)的色散、损耗、模场面积和非线性等特性。仿真结果表明:混合型PCF在0.6～2.0μm波长范围内的限制损耗降至10-6 dB/m量级,并且满足双零色散点的需求,同时这种混合型PCF的模场面积在长波长范围内达到了755μm2,非线性系数为1.039×10-4 m-1 W-1,适合用做高功率窄线宽光纤激光器的增益介质。

一种超宽带低色散多孔光纤的数值研究

设计了一种新型多孔光纤,利用有限元法数值模拟了结构参数变化对其色散系数、模场面积、非线性系数的影响。研究表明,该种光纤不仅结构简单,而且具有非常优越的色散性能。经过合理优化,设计了在900nm的超宽波长范围内保持低平色散并具有三个零色散点(λ=1.0μm,λ=1.53μm,λ=1.81μm)的多孔光纤。该结果对新型光纤的设计具有一定的指导意义。

一种新型微结构光纤的设计与数值研究

提出了一种新型双包层结构的微结构光纤(MOF),利用有限元法对其模场面积、损耗及色散系数随波长的变化规律进行了数值模拟与分析,并在相同条件下与传统的双包层MOF作了比较。结果表明,该种光纤不但结构新颖,而且较传统光纤有更优异的色散性能。通过合理优化,设计了几种在500nm波长范围内保持低平色散和较大模场面积的新型双包层MOF。这种光纤结构的提出对以后的理论研究和工艺制备具有一定的参考意义。

双包层色散平坦光子晶体光纤的数值模拟与分析

光纤色散会使脉冲展宽,从而导致误码,在通信网中这是必须避免的一个问题。运用有限元法,在考虑石英基质材料色散的前提下,数值模拟了呈圆形排列的双包层光子晶体光纤的场分布、基模有效折射率和色散特性。结果表明,小空气孔间距和直径不变时,大空气孔与第一圈小孔的的间距和大空气孔的直径对色散曲线的走向起决定性作用。如同某些色散补偿光纤一样,有效模折射率会在某个波长处过渡,从而实现平坦色散,如当直径d1=3.1μm,d2=1μm,间距Λ1=5μm,Λ2=4μm时,在1.22～1.6μm超宽波长范围内,其色散值Dmax-Dmin<4ps/(nm·km)。