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一种新型侧漏型光子晶体光纤的研制及其传输特性研究
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:Acta Physica Sinica
  • 时间:2013.4.23
  • 页码:250-256
  • 分类:TN253[电子电信—物理电子学]
  • 作者机构:[1]北京交通大学电子信息工程学院,北京100044
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:60977033,61177082); 北京市自然科学基金(批准号:4122063)资助的课题
  • 相关项目:系列超宽带双芯光子晶体光纤及相关器件研究
中文摘要:

通过引入椭圆掺锗芯和侧向泄露通道,提出并研制出一种侧漏型光子晶体光纤(photonic crystalfiber,PCF).应用结构重构全矢量有限元数值分析法分析了设计结构和实际研制的侧漏型PCF的传输特性.研制的侧漏型PCF,在波长1550nm处基模的平均模场直径为9.275μm,与G652标准单模光纤具有很好的适配性,模式双折射为0.837×10^-4,群双折射约为1.508×10^-4.基于研制的侧漏型PCF光纤构建了Sagnac干涉仪,对其群双折射进行了测量.测量结果表明:当侧漏型PCF光纤达到一定长度时,在1450—1750nm波长范围内,二阶模在光纤中不能成为有效传输模式,光纤可以实现单模传输;另外,研制的侧漏型PCF群双折射实验的测量平均值,与数值分析结果相符合.侧向泄露通道的引入,增强了侧漏型PCF光纤对外界参量变化的敏感性,提高了其在扭转、弯曲、压力等参量的光纤传感和高性能光纤激光器构建等方面的应用潜能.

英文摘要:

A novel side-leakage photonic crystal fiber (SLPCF) is proposed and fabricated by introducing a central elliptical Ge-doped core and side-leakage channel. The propagation properties of the ideal and actual structure are modeled by using full-vectorial finite element method for the rebuilt structure. This SLPCF exhibits good compatibility with the standard single mode fiber (SMF) due to its modal diameter of 9.275 btm which is very close to that of SMF at a wavelength of 1550 nm. Modal birefringence of 0.837 ×10^-4 and the group birefringence of 1.508 ×10^-4 are obtained at a wavelength of 1550 nm. Based on the side-leakage PCF, a Sagnac interferometer is constituted for evaluating the properties of the actual SLPCF. Experimental results demonstrate that the second order mode can be efficiently confined and thus single mode operation can be realized in a wavelength range from 1450 nm to 1750 nm when this fiber reaches a certain length. In addition, the average measuring value of group birefringence accords with the numerical result. The proposed SLPCF has a number of potential applications in fiber sensor and fiber components with high performance since the introduction of the side-leakage channel enhances its sensitivity, the environmental parameters such as torsion, curve and strain and so on.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876