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新型全固态准晶体结构大模场光纤特性研究

廖文英 范万德 李园 陈君 卜凡华 李海鹏 王新亚 黄鼎铭

新型全固态准晶体结构大模场光纤特性研究

廖文英, 范万德, 李园, 陈君, 卜凡华, 李海鹏, 王新亚, 黄鼎铭
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  • 大模场单模光纤在高功率激光器、高功率光传输和高灵敏度传感器等领域具有重要意义. 设计了一种新型超低损耗大模场单模光纤,包层空气孔由掺氟硅玻璃棒代替,掺氟硅玻璃棒排列呈六重准晶体结构. 基于有限元法对光纤的传输特性进行了数值模拟. 研究了光纤结构参量变化对模式特性和有效模场面积的影响. 结果表明:波长在1064 nm处,有效模场面积高达5197 μm2,基模的限制性损耗低于10-5 dB/km,解决了大模场与低损耗之间的冲突;在1064–2000 nm波段内,基模与二阶模的限制性损耗相差7个量级,实现单模传输;半径为10 cm时,弯曲损耗小于 0.01 dB/m,具有良好的低弯曲损耗特性. 此光纤能够提高光纤热损伤阈值,减少接续损耗,全固态结构有效避免了空气孔塌陷,简化制备工艺,对高功率激光传输、光纤激光器和光纤放大器的发展具有重要意义.
    • 基金项目: 南开大学本科生创新科研“百项工程”项目(批准号:BX11207)和国家自然科学基金国家基础科学人才培养基金(批准号:J1103208)资助的课题.
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    Haxha S, Ademgil H 2008 Opt. Commun. 281 278

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出版历程
  • 收稿日期:  2013-08-13
  • 修回日期:  2013-09-14
  • 刊出日期:  2014-02-05

新型全固态准晶体结构大模场光纤特性研究

  • 1. 南开大学物理科学学院, 天津 300071
    基金项目: 

    南开大学本科生创新科研“百项工程”项目(批准号:BX11207)和国家自然科学基金国家基础科学人才培养基金(批准号:J1103208)资助的课题.

摘要: 大模场单模光纤在高功率激光器、高功率光传输和高灵敏度传感器等领域具有重要意义. 设计了一种新型超低损耗大模场单模光纤,包层空气孔由掺氟硅玻璃棒代替,掺氟硅玻璃棒排列呈六重准晶体结构. 基于有限元法对光纤的传输特性进行了数值模拟. 研究了光纤结构参量变化对模式特性和有效模场面积的影响. 结果表明:波长在1064 nm处,有效模场面积高达5197 μm2,基模的限制性损耗低于10-5 dB/km,解决了大模场与低损耗之间的冲突;在1064–2000 nm波段内,基模与二阶模的限制性损耗相差7个量级,实现单模传输;半径为10 cm时,弯曲损耗小于 0.01 dB/m,具有良好的低弯曲损耗特性. 此光纤能够提高光纤热损伤阈值,减少接续损耗,全固态结构有效避免了空气孔塌陷,简化制备工艺,对高功率激光传输、光纤激光器和光纤放大器的发展具有重要意义.

English Abstract

参考文献 (24)

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