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基于领结型多孔光纤的双芯太赫兹偏振分束器

汪静丽 刘洋 钟凯

基于领结型多孔光纤的双芯太赫兹偏振分束器

汪静丽, 刘洋, 钟凯
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  • 领结型多孔光纤具有高双折射的特性,本文基于此设计了一种新型的双芯太赫兹(THz)偏振分束器,采用调整结构法实现了折射率反转匹配耦合,达到偏振分离.仿真结果表明:该偏振分束器在0.5–2.5 THz频率范围内均可实现偏振分离,最小分离长度仅为0.428 cm,且在整个频率范围内分离长度不超过2.5 cm.在2.3 THz,x,y两偏振模的吸收损耗均小于0.35 dB;消光比高达22.9和19.2 dB.此外,与填充法实现折射率反转匹配耦合的双芯THz偏振分束器进行比较,本文设计的偏振分束器实现简单,运行的频率范围更宽,分离长度更短,吸收损耗更低.
      通信作者: 汪静丽, jlwang@njupt.edu.cn
    • 基金项目: 光电信息技术教育重点实验室(天津大学)开放基金(批准号:2014KFKT003)、国家自然科学基金(批准号:61571237)、国家自然科学基金青年科学基金(批准号:61405096)、区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室开放基金资助项目(批准号:2015GZKF03006)和江苏省光通信工程技术研究中心资助项目(批准号:ZSF0201)资助的课题.
    [1]

    Galan J V, Sanchis P, Garcia J, Blasco J, Martinez A, Martí J 2009 Appl. Opt. 48 2693

    [2]

    Yong L, Han K, Lee B, Jung J 2003 Opt. Express 11 3359

    [3]

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

    [4]

    Zhang S, Zhang W, Geng P, Li X, Ruan J 2011 Appl. Opt. 50 6576

    [5]

    Jiang H, Wang E, Zhang J, Hu L, Mao Q, Li Q 2014 Opt. Express 22 30461

    [6]

    Mao D, Guan C, Yuan L 2010 App. Opt. 49 3748

    [7]

    Saitoh K, Sato Y, Koshiba M 2004 Opt. Express 12 3940

    [8]

    Wen K, Wang R, Wang J Y, Li J H 2008 Chinese Journal of Lasers 35 1962 (in Chinese)[文科, 王荣, 汪井源, 李建华2008中国激光35 1962]

    [9]

    Bai J J, Wang C H, Hou Y, Fan F, Chang S J 2012 Acta Phys. Sin. 61 108701 (in Chinese)[白晋军, 王昌辉, 侯宇, 范飞, 常胜江2012物理学报61 108701]

    [10]

    Jiang Z W, Bai J J, Hou Y, Bai X H, Chang S J 2013 Acta Phys. Sin. 62 028702 (in Chinese)[姜子伟, 白晋军, 侯宇, 王湘晖, 常胜江2013物理学报62 028702]

    [11]

    Li S S, Zhang H, Bai J, Liu W 2014 IEEE Photonics Technol. Lett. 26 1399

    [12]

    Zhu Y F 2014 Ph. D. Dissertation (ZhenJiang:Jiangsu University) (in Chinese)[祝远锋2014博士学位论文(镇江:江苏大学)]

    [13]

    Hou Y 2013 Ph. D. Dissertation (Tianjin:Nankai University) (in Chinese)[侯宇2013博士学位论文(天津:南开大学)]

    [14]

    Wang C H 2013 Ph. D. Dissertation (Tianjin:Nankai University) (in Chinese)[王昌辉2013博士学位论文(天津:南开大学)]

    [15]

    Wang J L, Yao J, Chen H, Zhong K, Li Z 2011 J. Opt. 13 994

    [16]

    Wang J L 2011 Ph. D. Dissertation (Tianjin:Tianjin University) (in Chinese)[汪静丽2011博士学位论文(天津:天津大学)]

    [17]

    Ma J R 2007 M. S. Thesis(Hebei:Yanshan University) (in Chinese)[马景瑞2007硕士学位论文(河北:燕山大学)]

  • [1]

    Galan J V, Sanchis P, Garcia J, Blasco J, Martinez A, Martí J 2009 Appl. Opt. 48 2693

    [2]

    Yong L, Han K, Lee B, Jung J 2003 Opt. Express 11 3359

    [3]

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

    [4]

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    [8]

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    [9]

    Bai J J, Wang C H, Hou Y, Fan F, Chang S J 2012 Acta Phys. Sin. 61 108701 (in Chinese)[白晋军, 王昌辉, 侯宇, 范飞, 常胜江2012物理学报61 108701]

    [10]

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    Hou Y 2013 Ph. D. Dissertation (Tianjin:Nankai University) (in Chinese)[侯宇2013博士学位论文(天津:南开大学)]

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    Wang J L, Yao J, Chen H, Zhong K, Li Z 2011 J. Opt. 13 994

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    Ma J R 2007 M. S. Thesis(Hebei:Yanshan University) (in Chinese)[马景瑞2007硕士学位论文(河北:燕山大学)]

  • [1] 李珊珊, 常胜江, 张昊, 白晋军, 刘伟伟. 基于悬浮式双芯多孔光纤的太赫兹偏振分离器. 物理学报, 2014, 63(11): 110706. doi: 10.7498/aps.63.110706
    [2] 李珊珊, 张昊, 白晋军, 刘伟伟, 常胜江. 隔行分层填充的太赫兹超高双折射多孔光纤. 物理学报, 2015, 64(15): 154201. doi: 10.7498/aps.64.154201
    [3] 韩博琳, 娄淑琴, 鹿文亮, 苏伟, 邹辉, 王鑫. 新型超宽带双芯光子晶体光纤偏振分束器的研究. 物理学报, 2013, 62(24): 244202. doi: 10.7498/aps.62.244202
    [4] 白晋军, 王昌辉, 侯宇, 范飞, 常胜江. 太赫兹双芯光子带隙光纤定向耦合器. 物理学报, 2012, 61(10): 108701. doi: 10.7498/aps.61.108701
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    [6] 孟田华, 赵国忠, 张存林. 亚波长分形结构太赫兹透射增强的机理研究. 物理学报, 2008, 57(6): 3846-3852. doi: 10.7498/aps.57.3846
    [7] 张真真, 黎华, 曹俊诚. 高速太赫兹探测器. 物理学报, 2018, 67(9): 090702. doi: 10.7498/aps.67.20180226
    [8] 杨磊, 范飞, 陈猛, 张选洲, 常胜江. 多功能太赫兹超表面偏振控制器. 物理学报, 2016, 65(8): 080702. doi: 10.7498/aps.65.080702
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    [10] 戴雨涵, 陈小浪, 赵强, 张继华, 陈宏伟, 杨传仁. 太赫兹波段谐振频率可调的开口谐振环结构. 物理学报, 2013, 62(6): 064101. doi: 10.7498/aps.62.064101
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    [12] 张尧, 孙帅, 闫忠宝, 张果, 史伟, 盛泉, 房强, 张钧翔, 史朝督, 张贵忠, 姚建铨. 太赫兹双芯反谐振光纤的设计和耦合特性. 物理学报, 2020, 69(20): 208703. doi: 10.7498/aps.69.20200662
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    [14] 付亚男, 张新群, 赵国忠, 李永花, 于佳怡. 基于谐振环的太赫兹宽带偏振转换器件研究. 物理学报, 2017, 66(18): 180701. doi: 10.7498/aps.66.180701
    [15] 黎华, 韩英军, 谭智勇, 张戎, 曹俊诚. 半绝缘等离子体波导太赫兹量子级联激光器工艺研究. 物理学报, 2010, 59(3): 2169-2172. doi: 10.7498/aps.59.2169
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    [17] 陈再高, 王建国, 王光强, 李爽, 王玥, 张殿辉, 乔海亮. 0.14太赫兹同轴表面波振荡器研究. 物理学报, 2014, 63(11): 110703. doi: 10.7498/aps.63.110703
    [18] 陈再高, 王建国, 王玥, 张殿辉, 乔海亮. 欧姆损耗对太赫兹频段同轴表面波振荡器的影响. 物理学报, 2015, 64(7): 070703. doi: 10.7498/aps.64.070703
    [19] 史生才, 李婧, 张文, 缪巍. 超高灵敏度太赫兹超导探测器. 物理学报, 2015, 64(22): 228501. doi: 10.7498/aps.64.228501
    [20] 刘建丰, 周庆莉, 施宇蕾, 李磊, 赵冬梅, 张存林. 基底对亚波长金属双环结构太赫兹透射性质的影响. 物理学报, 2012, 61(4): 048101. doi: 10.7498/aps.61.048101
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-08-01
  • 修回日期:  2016-10-18
  • 刊出日期:  2017-01-20

基于领结型多孔光纤的双芯太赫兹偏振分束器

  • 1. 南京邮电大学光电工程学院, 南京 210023;
  • 2. 天津大学, 光电信息技术科学教育部重点实验室, 天津 300072
  • 通信作者: 汪静丽, jlwang@njupt.edu.cn
    基金项目: 

    光电信息技术教育重点实验室(天津大学)开放基金(批准号:2014KFKT003)、国家自然科学基金(批准号:61571237)、国家自然科学基金青年科学基金(批准号:61405096)、区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室开放基金资助项目(批准号:2015GZKF03006)和江苏省光通信工程技术研究中心资助项目(批准号:ZSF0201)资助的课题.

摘要: 领结型多孔光纤具有高双折射的特性,本文基于此设计了一种新型的双芯太赫兹(THz)偏振分束器,采用调整结构法实现了折射率反转匹配耦合,达到偏振分离.仿真结果表明:该偏振分束器在0.5–2.5 THz频率范围内均可实现偏振分离,最小分离长度仅为0.428 cm,且在整个频率范围内分离长度不超过2.5 cm.在2.3 THz,x,y两偏振模的吸收损耗均小于0.35 dB;消光比高达22.9和19.2 dB.此外,与填充法实现折射率反转匹配耦合的双芯THz偏振分束器进行比较,本文设计的偏振分束器实现简单,运行的频率范围更宽,分离长度更短,吸收损耗更低.

English Abstract

参考文献 (17)

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