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混合型导光的全固态光子晶体光纤的特性分析
  • ISSN号:0258-7025
  • 期刊名称:《中国激光》
  • 时间:0
  • 分类:TN252[电子电信—物理电子学]
  • 作者机构:[1]燕山大学信息科学与工程学院,河北秦皇岛066004
  • 相关基金:国家973计划(2010CB821604)、国家自然科学基金重点项目(60637010)、河北省自然科学基金(F2010001291)和河北省高等学校科学技术研究指导项目(Z2010336)资助课题.
中文摘要:

通过在全固态光子带隙光纤的纤芯中心处掺入高折射率锗,形成具有微结构芯的混合型导光的全固态光子晶体光纤。采用全矢量有限元法,对光纤的导光机制、模场、损耗、色散等特性进行了数值分析。结果表明,中心高折射率棒的半径从0开始增大,小于包层高折射率棒的半径时,基模有效折射率由靠近带隙下边界处开始向上移动,导光机制由带隙效应导光向混合型导光转变,损耗随之降低。在短波处,全内反射效应占主导,带隙边缘对损耗的影响减小,损耗曲线逐渐表现出随波长单调递增的特性。长波处,导光机制以带隙效应为主,损耗曲线整体下移。通过改变中心棒的大小,可以灵活调节光纤的零色散波长。研究结果表明,当中心棒的半径为0.5μm时,零色散波长向短波方向移动30nm;半径为1.2μm时,零色散波长向长波方向移动230nm,调整带宽达到260nm。

英文摘要:

All-solid hybrid photonic crystal fiber with micro-structured core is proposed. The micro-structured core is consisted of pure silica and a high refractive index germanium-doped rod. Using the full-vector finite-element method, the fiber's guiding mechanism, mode field, confinement loss and dispersion are investigated. Simulation results demonstrate that with the increment of central high refractive index rod's diameter from 0μm to less than cladding high-index rod, the fundamental model's effective index moves up from closing to the bandgapr s lower boundary. Furthermore, the guiding mechanism is transformed from bandgap effect into hybrid mechanism and the confinement loss is reduced. In the short wavelength, the guiding mechanism is dominated by the totally international reflection mechanism, the bandgap edge's influence on loss reduces and the loss decreases monotonically with the decrement of wavelength. But in the long wavelength, light is guided by the bandgap effect and the loss curve moves down integrally. By adjusting the radius of the central high refractive index rod, zero dispersion wavelength of the fiber can be tailored flexibly. When the radius of the central rod is set to 0.5μm, the zero dispersion wavelength shifts to shorter wavelength, about 30 nm away from the original value. When the radius is 1.2μm, the zero dispersion wavelength can be shifted to longer wavelength, about 230 nm away. The tunable band-width is up to 260 nm.

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期刊信息
  • 《中国激光》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国光学学会 中国科学院上海光学精密机械研究所
  • 主编:周炳琨
  • 地址:上海市嘉定区清河路390号
  • 邮编:201800
  • 邮箱:cjl@siom.ac.cn
  • 电话:021-69917051
  • 国际标准刊号:ISSN:0258-7025
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1339/TN
  • 邮发代号:4-201
  • 获奖情况:
  • 中国自然科学核心期刊,物理学类核心期刊,无线电子学·电信技术类核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,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,美国剑桥科学文摘,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),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:26849