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一种覆盖全通信波段的新型宽带偏振无关双芯光纤定向耦合器的研究

王立文 娄淑琴 陈卫国 鹿文亮 王鑫

一种覆盖全通信波段的新型宽带偏振无关双芯光纤定向耦合器的研究

王立文, 娄淑琴, 陈卫国, 鹿文亮, 王鑫
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  • 提出了一种新型的双芯光子晶体光纤, 应用全矢量有限元方法分析了光纤各种结构参数对光纤宽带特性和偏振无关特性的影响. 在此基础上优化设计了一种50:50的双芯光子晶体光纤耦合器, 在1.2251.675 m波长范围内实现分光比小于1%、两偏振态之间的分光比差小于0.5%的优良特性. 由于引入了仅对偏振特性影响明显的相对独立的中心调制区, 不仅降低了光纤的优化设计难度, 而且实现了与普通单模光纤相匹配的模场特性, 能有效地降低耦合器的接续损耗与制作难度. 研究成果为研制接续损耗低、超宽工作带宽、偏振不敏感等特性的新型光定向耦合器提供了理论基础.
    • 基金项目: 国家重点基础研究发展计划(批准号: 2010CB328206), 国家自然科学基金(批准号: 60977033, 61177082)和中央高校基本科研业务费专项资金(批准号: 2012YJS011)资助的课题.
    [1]

    Birks T A, Knight J C, Russell P S J 1997 Opt. Lett. 22 961

    [2]

    Bajarklev A, Broeng J, Bjarklev A S 2003 Photonic crystal fibers (Boston: Kulwer Academic Publishers)

    [3]

    Ren G B, Wang Z, Lou S Q, Jian S S 2004 Acta Phys. Sin. 53 2600 (in Chinese) [任国斌, 王智, 娄淑琴, 简水生 2004 物理学报 53 2600]

    [4]

    Fu B, Li S Q, Yao Y Y, Zhang L, Zhang M Y, Liu S Y 2009 Acta Phys. Sin. 58 7708 (in Chinese) [付博, 李曙光, 姚艳艳, 张磊, 张美艳, 刘司英 2009 物理学报 58 7708]

    [5]

    Liu S, Li S G, Fu B, Zhou H S, Feng R P 2011 Acta Phys. Sin. 60 034217 (in Chinese) [刘硕, 李曙光, 付博, 周洪松, 冯荣普 2011 物理学报 60 034217]

    [6]

    Lagsgaard J, Band O, Bjarklev A 2004 Opt. Lett. 29 2473

    [7]

    Varshney S K, Florous N J, Saitoh K 2006 Opt. Express 14 1982

    [8]

    Florous N, Saitoh K, Koshiba M 2005 Opt. Express 13 7365

    [9]

    Lou S Q, Tang Z W, Wang L W 2010 Applied Optics 50 2016

    [10]

    Koshiba M, Gurvilinear T Y 2000 J. Lightwave Technol. 18 737

    [11]

    Saitoh K, Sato Y, Koshiba M 2003 Opt. Express 11 3188

    [12]

    Mothe N, Philippe D B 2009 Opt. Express 17 15778

  • [1]

    Birks T A, Knight J C, Russell P S J 1997 Opt. Lett. 22 961

    [2]

    Bajarklev A, Broeng J, Bjarklev A S 2003 Photonic crystal fibers (Boston: Kulwer Academic Publishers)

    [3]

    Ren G B, Wang Z, Lou S Q, Jian S S 2004 Acta Phys. Sin. 53 2600 (in Chinese) [任国斌, 王智, 娄淑琴, 简水生 2004 物理学报 53 2600]

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    Fu B, Li S Q, Yao Y Y, Zhang L, Zhang M Y, Liu S Y 2009 Acta Phys. Sin. 58 7708 (in Chinese) [付博, 李曙光, 姚艳艳, 张磊, 张美艳, 刘司英 2009 物理学报 58 7708]

    [5]

    Liu S, Li S G, Fu B, Zhou H S, Feng R P 2011 Acta Phys. Sin. 60 034217 (in Chinese) [刘硕, 李曙光, 付博, 周洪松, 冯荣普 2011 物理学报 60 034217]

    [6]

    Lagsgaard J, Band O, Bjarklev A 2004 Opt. Lett. 29 2473

    [7]

    Varshney S K, Florous N J, Saitoh K 2006 Opt. Express 14 1982

    [8]

    Florous N, Saitoh K, Koshiba M 2005 Opt. Express 13 7365

    [9]

    Lou S Q, Tang Z W, Wang L W 2010 Applied Optics 50 2016

    [10]

    Koshiba M, Gurvilinear T Y 2000 J. Lightwave Technol. 18 737

    [11]

    Saitoh K, Sato Y, Koshiba M 2003 Opt. Express 11 3188

    [12]

    Mothe N, Philippe D B 2009 Opt. Express 17 15778

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出版历程
  • 收稿日期:  2011-12-27
  • 修回日期:  2012-01-10
  • 刊出日期:  2012-08-05

一种覆盖全通信波段的新型宽带偏振无关双芯光纤定向耦合器的研究

  • 1. 北京交通大学全光网络与现代通信网教育部重点实验室, 北京交通大学光波技术研究所, 北京 100044
    基金项目: 

    国家重点基础研究发展计划(批准号: 2010CB328206), 国家自然科学基金(批准号: 60977033, 61177082)和中央高校基本科研业务费专项资金(批准号: 2012YJS011)资助的课题.

摘要: 提出了一种新型的双芯光子晶体光纤, 应用全矢量有限元方法分析了光纤各种结构参数对光纤宽带特性和偏振无关特性的影响. 在此基础上优化设计了一种50:50的双芯光子晶体光纤耦合器, 在1.2251.675 m波长范围内实现分光比小于1%、两偏振态之间的分光比差小于0.5%的优良特性. 由于引入了仅对偏振特性影响明显的相对独立的中心调制区, 不仅降低了光纤的优化设计难度, 而且实现了与普通单模光纤相匹配的模场特性, 能有效地降低耦合器的接续损耗与制作难度. 研究成果为研制接续损耗低、超宽工作带宽、偏振不敏感等特性的新型光定向耦合器提供了理论基础.

English Abstract

参考文献 (12)

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