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基于光子带隙中模式截止特性的单模传输研究

半导体光电 2018年第3期39卷 369-372页

作者：徐小斌李金恒宋凝芳高福宇张智昊北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院北京100191

空芯光子带隙光纤拥有优越的环境适应性,但光纤中的高阶模使其在多种场合下的应用受到制约。利用光子带隙内高阶模式在小于截止波长时被强烈抑制,而基模在该波段可以稳定存在的特性,提出了实现单模传输的方法,并通过实验验证了该方法的... 详细信息

空芯光子带隙光纤拥有优越的环境适应性,但光纤中的高阶模使其在多种场合下的应用受到制约。利用光子带隙内高阶模式在小于截止波长时被强烈抑制,而基模在该波段可以稳定存在的特性,提出了实现单模传输的方法,并通过实验验证了该方法的可行性。在此基础上仿真分析了包层参数对单模传输波段的影响,计算结果表明,单模传输波段的带宽随材料折射率的增加而增加,折射率由1.445提高到2时,带宽增加2.9倍;相对倒角由0.2提高到0.8时,单模传输波段的工作波长移动310nm以上。

关键词：空芯光子带隙光纤有限元法空间光谱分析成像高阶模式单模传输

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用一维矩形受限光子晶体实现单模传输

激光与光电子学进展 2012年第5期49卷 165-170页

作者：熊翠秀姚映波蒋练军邓跃龙魏丙涛湖南城市学院通信与电子工程学院湖南益阳413000 益阳医专高等专科学校公共课部湖南益阳413000 文山学院数理系云南文山663000

利用传输矩阵法研究了一维矩形受限光子晶体的反射谱。详细分析了TE和TM波各模式的光子禁带随矩形尺寸的变化规律。提出可以用矩形受限光子晶体实现电磁波最高模式的单模传输,尺寸越小越容易实现单模传输,其中X=1,Y=1的尺寸是最佳的结构。

关键词：光学器件矩形受限光子晶体光子禁带矩形尺寸单模传输

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椭圆光波导和圆形光波导单模传输分析比较

光通信研究 2008年第1期 42-44页

作者：谭新成李建立霍丙忠袁景和烟台大学光电信息科学与技术学院山东烟台264005

文章利用入射线偏振光在柱坐标系下对椭圆光波导进行了严格求解,得到了模场的精确解析解,导出了模式特征方程。光只在长轴方向的子午面内单模传播时,即可实现单模单偏振传输。在给定相同条件下单模传输时,与圆形光波导相比,椭圆光波导... 详细信息

文章利用入射线偏振光在柱坐标系下对椭圆光波导进行了严格求解,得到了模场的精确解析解,导出了模式特征方程。光只在长轴方向的子午面内单模传播时,即可实现单模单偏振传输。在给定相同条件下单模传输时,与圆形光波导相比,椭圆光波导传播常数变化很小。文章还简要分析了波长、椭圆率和相对折射率差对传播常数的影响。

关键词：椭圆光波导圆形光波导特征方程单模传输传播常数

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新型太赫兹光子晶体光纤的单模传输特性分析

光通信研究 2016年第1期1期(23)卷 19-21,44页

作者：刘延君胡守重侯尚林王道斌雷景丽武刚李晓晓袁鹏兰州理工大学理学院兰州730050

以低损耗材料聚乙烯为基底,设计了一种新型的太赫兹光子晶体光纤,并利用全矢量有限元法对其单模截止频率、色散和损耗进行了数值模拟.结果表明,改变包层空气孔周期、空气孔直径和纤芯空气孔直径,可以调节太赫兹单模传输的频率范围.当包... 详细信息

以低损耗材料聚乙烯为基底,设计了一种新型的太赫兹光子晶体光纤,并利用全矢量有限元法对其单模截止频率、色散和损耗进行了数值模拟.结果表明,改变包层空气孔周期、空气孔直径和纤芯空气孔直径,可以调节太赫兹单模传输的频率范围.当包层空气孔周期为400μm、包层空气孔直径为100μm、纤芯空气孔直径为40μm 时,不仅可以获得0.1-5THz的宽频带单模传输范围,而且在0.5-5THz频率范围内波导色散可以控制在±0.5ps/（nm·km）,且模式的限制损耗随频率的增大逐渐减小,同时在2.8THz处获得最小传输损耗3.86dB/m.

关键词：太赫兹波光子晶体光纤单模传输色散损耗

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太赫兹光子晶体光纤单模传输特性的研究

甘肃科技 2016年第15期32卷 14-16页

作者：胡守重刘泽男兰州理工大学理学院甘肃兰州730050

利用全矢量有限元法并结合损耗理论对全内反射型太赫兹光子晶体光纤的单模传输带宽进行了深入的研究。结果表明,光纤的限制损耗以及单模传输带宽可以通过改变光子晶体光纤的占空比、空气孔间距、空气孔层数等结构参数进行灵活的调节,并... 详细信息

利用全矢量有限元法并结合损耗理论对全内反射型太赫兹光子晶体光纤的单模传输带宽进行了深入的研究。结果表明,光纤的限制损耗以及单模传输带宽可以通过改变光子晶体光纤的占空比、空气孔间距、空气孔层数等结构参数进行灵活的调节,并与其他文献利用归一化频率法得到的结果相吻合。

关键词：太赫兹波光子晶体光纤单模传输限制损耗

260μm芯径超大模场光子晶体光纤实现准单模传输

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中国激光 2012年第2期39卷 118-118页

作者：冯素雅王孟于春雷周秦岭陈丹平陈伟胡丽丽中国科学院上海光学精密机械研究所上海201800

大模场光子晶体光纤的结构和设计具有很高的灵活性,能够通过调整其微结构来获得实现高能激光输出所需的有效模面积大等优良特性,使光纤激光器的性能显著改善。国内目前对于光子晶体光纤的研究主要集中在基础理论和基本性能的测试上。近... 详细信息

大模场光子晶体光纤的结构和设计具有很高的灵活性,能够通过调整其微结构来获得实现高能激光输出所需的有效模面积大等优良特性,使光纤激光器的性能显著改善。国内目前对于光子晶体光纤的研究主要集中在基础理论和基本性能的测试上。近年来,中国科学院上海光学精密机械研究所在光子晶体光纤的制备方面展开了探索性的研究,目前掺Yb3＋石英光子晶体光纤已经实现了功率达到7w的连续输出。

关键词：光子晶体光纤单模传输上海光学精密机械研究所模场芯径光纤激光器中国科学院掺Yb3+

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中红外大模场单模全固态硫系光子晶体光纤

中国激光 2024年

作者：李宁哲贾金升张敏王煜泽肖峰黄庆白胜闯 Vladimir Shiryaev 戴世勋聂秋华王训四宁波大学信息科学与工程学院高等技术研究院红外材料与器件实验室浙江省光电探测材料及器件重点实验室俄罗斯科学院高纯物质化学研究所宁波海洋研究院

鉴于当前硫系光纤在高功率传输与高光束质量难以同时实现的问题。我们通过COMSOL软件仿真模拟光纤性质，设计出了满足单模传输且具有大模场面积的光子晶体光纤(PCF)的结构参数。所设计的光纤在1.5-10μm的范围内满足高阶模(LP11)与基模(... 详细信息

鉴于当前硫系光纤在高功率传输与高光束质量难以同时实现的问题。我们通过COMSOL软件仿真模拟光纤性质，设计出了满足单模传输且具有大模场面积的光子晶体光纤(PCF)的结构参数。所设计的光纤在1.5-10μm的范围内满足高阶模(LP11)与基模(LP01)的限制损耗比大于102的单模条件，且光纤基模的有效模面积在2μm处约为5362μm2。根据仿真模拟的结构参数，探索出新型动、静态蒸馏相结合的技术制备出高纯硫系玻璃，结合新型的挤压-堆积法，制备出基于全硫系玻璃的全固态大模场单模光子晶体光纤。该光纤在波长1.55μm处的近高斯光能量分布特征验证了其单模特性；同时在弯曲半径为14cm的1.5m长的光纤中观察到低弯曲损耗为1 dB，与仿真结果基本一致，表明此全固态光子晶体光纤具有出色的单模传输和抗弯性能，在中红外高能激光传输方面具备了一定的应用潜能。

关键词：中红外全固态光子晶体光纤硫系玻璃大模场面积单模传输

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单模传输线路和多模传输线路之耦合

光纤与电缆及其应用技术 1980年第1期 71-78页

作者：王秉博

随着像多模光纤这样的模数极多的多模传输线路投入实用,了解其耦合特性就成为也具有实际意义的令人感兴趣的问题。作为探究多模传输线路耦合特性的第一步,本文拟就从单模传输线路向多模传输线路的耦合进行分析。在多模传输线路的模数极... 详细信息

随着像多模光纤这样的模数极多的多模传输线路投入实用,了解其耦合特性就成为也具有实际意义的令人感兴趣的问题。作为探究多模传输线路耦合特性的第一步,本文拟就从单模传输线路向多模传输线路的耦合进行分析。在多模传输线路的模数极大这一假设条件下,给出耦合方程式的近似解,阐明耦合时存在泄漏波。至于理论的应用,考察了单模光纤和多模光纤的耦合,使用重新推导出的耦合系数理论公式,求出有关从单模光纤向多模光纤耦合之泄漏波的衰减常数。该结果将成为用分布耦合实现单模和多模光纤连接时的设计资料。用8.5GHz 的微波,进行了论证理论的实验。实验时使用了波导管,而单模波导管中的模振幅之测试值和理论值极近一致,由此确认了理论上假设之正确性。

关键词：多模传输藕合多模传播单模传输单模传播多模光纤光导纤维

用于高功率飞秒脉冲传输的空心单模Bragg光纤

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红外与激光工程 2017年第9期46卷 171-176页

作者：李杨廖同庆刘道军井保密吕晓光严艺安徽大学电子信息工程学院安徽合肥230061 安徽新华学院电子通信工程学院安徽合肥230088

针对超强能量密度的飞秒脉冲很难在传统光纤中传输的情况,设计了一款用于高功率飞秒脉冲传输的空心单模Bragg光纤。首先基于一维光子晶体的光子禁带特性选择了制作空心Bragg光纤的材料,接着利用光学软件FDTD Solutions分析了光纤各结构... 详细信息

针对超强能量密度的飞秒脉冲很难在传统光纤中传输的情况,设计了一款用于高功率飞秒脉冲传输的空心单模Bragg光纤。首先基于一维光子晶体的光子禁带特性选择了制作空心Bragg光纤的材料,接着利用光学软件FDTD Solutions分析了光纤各结构参数对光纤模式的影响,并对传输特性进行了分析。随后,通过在光纤包层中引入缺陷层的方法对其进行了进一步的优化,有效调控了该款光纤的色散曲线分布。经全带宽扫描可知,该款空心Bragg光纤单模传输的带宽达100 nm,完全满足了100 fs光脉冲的传输要求。

关键词：空心Bragg光纤高功率飞秒脉冲单模传输