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光子晶体光纤色散特性的多极法研究

激光与红外 2008年第2期38卷 161-164页

作者：杜海龙郑义李坤傅修远闫昕郑州大学河南省激光与光电信息技术重点实验室河南郑州450052 北京交通大学理学院北京100044

应用多极法对折射率导模型光子晶体光纤的色散特性进行了数值模拟。与实验数据对比,验证了该计算方法的准确性。研究了结构参量孔径d、孔距Λ和包层空气孔层数Nr对光子晶体光纤色散特性的影响;分析表明,通过改变包层空气孔直径d或空气... 详细信息

应用多极法对折射率导模型光子晶体光纤的色散特性进行了数值模拟。与实验数据对比,验证了该计算方法的准确性。研究了结构参量孔径d、孔距Λ和包层空气孔层数Nr对光子晶体光纤色散特性的影响;分析表明,通过改变包层空气孔直径d或空气孔间距Λ,可使光子晶体光纤零色散波长移动;当包层空气孔层数Nr较小时,Nr不同的各光纤色散特性差别极大;当Nr足够大时,将不再影响光子晶体光纤的色散特性。本文的计算和分析可以为设计适当色散特性的光子晶体光纤提供理论依据。

关键词：光子晶体光纤色散模式折射率多极法

双零色散光子晶体光纤结构参数的变化对其性能的影响

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物理学报 2010年第2期59卷 1095-1100页

作者：姜凌红侯蓝田燕山大学红外光纤与传感研究所亚稳材料制备技术与科学重点实验室秦皇岛066004

应用多极法,研究了正六边形结构光子晶体光纤的结构参数改变时,波长范围在0.8—1.8μm之间的双零色散光子晶体光纤的色散特性和非线系数随波长的变化规律.对具有相同结构参数的正六边形结构和正八边形结构进行比较,得到正六边形结构的... 详细信息

应用多极法,研究了正六边形结构光子晶体光纤的结构参数改变时,波长范围在0.8—1.8μm之间的双零色散光子晶体光纤的色散特性和非线系数随波长的变化规律.对具有相同结构参数的正六边形结构和正八边形结构进行比较,得到正六边形结构的双零色散光子晶体光纤的色散更加平坦,非线性系数有明显增大的结果.因此,正六边形结构更容易获得色散平坦的高非线性双零色散光子晶体光纤.最终设计了在800nm附近具有平坦色散和高非线性的正六边形双零色散光子晶体光纤.

关键词：光子晶体光纤双零色散非线性系数多极法

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八边形光子晶体光纤色散补偿特性分析

物理学报 2011年第5期60卷 409-414页

作者：张立超侯蓝田周桂耀燕山大学红外光纤与传感技术研究所秦皇岛066004

利用多极法对八边形光子晶体光纤的色散补偿特性进行数值模拟,分析了结构参数变化对色散补偿特性的影响;计算了具有相同参数的六边形结构光子晶体光纤的色散系数和非线性系数;研究表明八边形光子晶体光纤比六边形结构的光子晶体光纤的... 详细信息

利用多极法对八边形光子晶体光纤的色散补偿特性进行数值模拟,分析了结构参数变化对色散补偿特性的影响;计算了具有相同参数的六边形结构光子晶体光纤的色散系数和非线性系数;研究表明八边形光子晶体光纤比六边形结构的光子晶体光纤的大负色散特性明显提高,非色散系数低,更有利于进行色散补偿.因此,本文设计了一种新型的八边形色散补偿光纤,在λ=1.55μm时色散值为-***-1,色散斜率为-***-1,其补偿能力远大于常规光纤,能够很好的实现宽带色散补偿.

关键词：光子晶体光纤多极法色散斜率色散补偿

全固双层芯色散补偿光子晶体光纤的研究与设计

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光子学报 2017年第7期46卷 69-74页

作者：屈玉玮张春兰郭长江张森韩颖赵兴涛侯蓝田王伟燕山大学信息科学与工程学院河北秦皇岛066004 河北省特种光纤与光纤传感重点实验室河北秦皇岛066004

为了补偿光纤色散对高速信号传输的限制,提出一种全固双层芯色散补偿光子晶体光纤.首先对该光纤模式耦合特性进行理论分析,然后利用多极法进行模拟计算,得到该光纤包层结构参数与色散值以及相位匹配波长之间的关系,并对其规律进行研究.... 详细信息

为了补偿光纤色散对高速信号传输的限制,提出一种全固双层芯色散补偿光子晶体光纤.首先对该光纤模式耦合特性进行理论分析,然后利用多极法进行模拟计算,得到该光纤包层结构参数与色散值以及相位匹配波长之间的关系,并对其规律进行研究.通过优化光纤结构参数,得到在1 550nm处,色散值达到-32 620ps/(nm·km)、损耗为0.29dB/km、与标准单模光纤的熔接损耗为4.77dB的色散补偿光纤.该光纤可补偿1 910多倍长度的SMF-28单模光纤的色散,补偿能力远大于常规色散补偿光纤.与空气孔-石英结构色散补偿光子晶体光纤相比,全固色散补偿光子晶体光纤具有易制备、易与传统通信光纤熔接等优点.

关键词：光纤光学光子晶体光纤多极法全固双层芯色散补偿模式耦合

一种新型混合双包层光子晶体光纤的色散特性研究

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物理学报 2010年第4期59卷 2571-2576页

作者：崔艳玲侯蓝田燕山大学红外光纤与传感研究所秦皇岛066004 燕山大学亚稳材料制备技术与科学重点实验室秦皇岛066004

以多极法理论为基础,设计了一种混合双包层结构的光子晶体光纤.通过改变其五层空气孔的四个结构参数(内层空气孔直径、外层空气孔直径、六边形孔间距和八边形孔间距),理论上实现了色散绝对值在1.44—2.0μm的波段内变化仅为1.25ps·km-1... 详细信息

以多极法理论为基础,设计了一种混合双包层结构的光子晶体光纤.通过改变其五层空气孔的四个结构参数(内层空气孔直径、外层空气孔直径、六边形孔间距和八边形孔间距),理论上实现了色散绝对值在1.44—2.0μm的波段内变化仅为1.25ps·km-1·nm-1的平坦色散特性.在此情况下对其损耗进行了数值模拟,使所设计的光纤在1.44—2.0μm的宽波段范围内具有小于0.005dB/km的低限制损耗特性.

关键词：光子晶体光纤多极法平坦色散限制损耗

C波段具有平坦近零色散光子晶体光纤的一种改进设计方法

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物理学报 2011年第10期60卷 395-400页

作者：杨旺喜周桂耀夏长明王伟胡慧军侯蓝田燕山大学红外光纤与传感研究所秦皇岛066004 燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室秦皇岛066004 华南师范大学信息光电子科技学院广州510006

光子晶体光纤的最内层空气孔在拉制过程中容易发生形变,从而严重影响色散.基于多极法,模拟了当最内层空气孔为不易发生形变的较小值时,第二、三层空气孔对色散的影响,结果表明这种简单的色散控制方法也可以实现零色散点的快速平移,且保... 详细信息

光子晶体光纤的最内层空气孔在拉制过程中容易发生形变,从而严重影响色散.基于多极法,模拟了当最内层空气孔为不易发生形变的较小值时,第二、三层空气孔对色散的影响,结果表明这种简单的色散控制方法也可以实现零色散点的快速平移,且保持色散平坦.以此为基础,设计了应用于C波段具有近零平坦色散的光子晶体光纤,色散系数为-0.24—0.33ps/(km·nm).模拟表明,从第五层开始增加空气孔的层数对已设计光纤的色散影响很小,可以通过增加空气孔的层数得到理想的限制损耗.这一方法亦适用于S,L波段具有类似性质PCF的设计.

关键词：光子晶体光纤色散系数多极法限制损耗

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双层芯色散补偿光子晶体光纤

北京邮电大学学报 2010年第5期33卷 33-36页

作者：苑金辉桑新柱余重秀忻向军光通信与光电子学教育部重点实验室(北京邮电大学) 北京100876

为了抑制通信系统中脉冲的展宽,根据色散补偿理论,提出了一种由单一石英材料制成的双层芯光子晶体光纤(DCCPCF).该光纤的色散值在1.55μm处可达到-6000ps/(nm·km).理论分析表明,在传输过程中内芯基模和外芯缺陷模以相位匹配波长为临界... 详细信息

为了抑制通信系统中脉冲的展宽,根据色散补偿理论,提出了一种由单一石英材料制成的双层芯光子晶体光纤(DCCPCF).该光纤的色散值在1.55μm处可达到-6000ps/(nm·km).理论分析表明,在传输过程中内芯基模和外芯缺陷模以相位匹配波长为临界状态,在内芯与外芯之间相互交替传输,并在匹配波长处因模式发生强烈耦合而引起折射率产生大幅度波动.通过对结构参数d1、d2变化的情况下色散曲线的扰动情况进行分析,可为实际制备工作提供一定的理论指导.

关键词：双层芯光子晶体光纤多极法内芯基模外芯缺陷模相位匹配波长

椭圆高双折射光子晶体光纤的双折射及损耗研究

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光子学报 2016年第3期45卷 92-96页

作者：周铭皓黄勇林南京邮电大学光电工程学院南京210046

提出了一种椭圆型高双折射光子晶体光纤,并采用多极法分析各结构参量对模式基模模场、双折射、损耗特性的影响.结果表明：改变椭圆型空气孔的椭圆率和包层椭圆率的大小,在波长1 550nm处,该光纤可获得2.26×10-3的双折射,限制损耗为2.8×... 详细信息

提出了一种椭圆型高双折射光子晶体光纤,并采用多极法分析各结构参量对模式基模模场、双折射、损耗特性的影响.结果表明：改变椭圆型空气孔的椭圆率和包层椭圆率的大小,在波长1 550nm处,该光纤可获得2.26×10-3的双折射,限制损耗为2.8×10-3dB/km,且此时x偏振方向和y偏振方向相差数十倍,有利于光信号偏振传输,可用于制造偏振单模传输的保偏光纤;在1 300～1 500nm的波长范围内,该光纤有稳定的大小为10-6的低损耗.

关键词：多极法光子晶体光纤高双折射限制损耗

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混合双包层高双折射光子晶体光纤的特性

红外与激光工程 2013年第4期42卷 1044-1049页

作者：李志全李莎郝锐李晓云郑文颖燕山大学电气工程学院河北秦皇岛066004

提出了一种新型的混合双包层结构的光子晶体光纤。利用多极法对光纤基模的模场分布、双折射、限制损耗及色散特性等进行了数值模拟，通过调节包层空气孔的孔径大小可以有效地控制光纤的双折射和限制损耗特性。结果发现：新设计的光纤具... 详细信息

提出了一种新型的混合双包层结构的光子晶体光纤。利用多极法对光纤基模的模场分布、双折射、限制损耗及色散特性等进行了数值模拟，通过调节包层空气孔的孔径大小可以有效地控制光纤的双折射和限制损耗特性。结果发现：新设计的光纤具有高双折射低限制损耗特性，光纤结构参数为A=1．0μm，d1=如=以=0．8μm时，该光纤在C波段（1．53-1．565μm）及L波段（1。57-1．62μm）呈现负色散及负色散斜率。在波长为1．55μm处，Y,K折射高达10-2，限制损耗小于10-5dB／m。

关键词：光子晶体光纤多极法双折射限制损耗色散特性