搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

三种典型结构光子晶体光纤基本特性的比较和分析

姜凌红 侯蓝田 杨倩倩

引用本文:
Citation:

三种典型结构光子晶体光纤基本特性的比较和分析

姜凌红, 侯蓝田, 杨倩倩

Comparison and analysis of the basic characteristics of photonic crystal fiber with three typical structures

Jiang Ling-Hong, Hou Lan-Tian, Yang Qian-Qian
PDF
导出引用
  • 应用多极法比较和分析了相同结构参数下的正六边形、正八边形和正十边形光子晶体光纤的色散系数、色散斜率、非线性系数和限制损耗.正六边形光子晶体光纤更适合用于色散补偿和高非线性的研究,在波长0.8 μm处的非线性系数达到了0.37 m-1·W-1;正十边形光子晶体光纤更适合用于色散平坦和低限制损耗的研究,在波长0.8 μm处的限制损耗相对正六边形光子晶体光纤减小了约3000个数量级,在1.4—1.65 μm波长范围内,正十边形光纤的色散系数介于-0.07—0.17 p
    The multi-pole method is used to analyse and compare the dispersion coefficient, dispersion slope, nonlinear coefficient, confinement loss of photonic crystal fibers of hexagonal, octagonal and decagonal structures with the same structure parameters. The photonic crystal fiber with hexagonal structure is more suited for study of dispersion compensation and high nonlinearity. The nonlinear coefficient of photonic crystal fiber with hexagonal structure is 0.37 m-1·W-1 at 0.8 μm. The photonic crystal fiber with decagonal structure is more suited for study of flat dispersion curve and low confinement loss.The confinement loss of photonic crystal fiber with decagonal structure is about 3000 orders of magnitude less than that with hexagonal structure around 0.8 μm.The dispersion of photonic crystal fibre with decagonal structure is less than 0.17 and larger than -0.07 ps/(km·nm) from 1.4 to 1.65 μm, resulting in nearly zero dispersion of photonic crystal fiber around 1.55 μm. The cladding structure of photonic crystal fiber is closer to the circular structure, the dispersion of which is much flatter, the nonlinear coefficient and the confinement loss of which are much lower.
    • 基金项目: 国家重点基础研究发展计划(批准号:2003CB314905)、国家自然科学基金重点项目(批准号:60637010)和国家高技术研究发展计划(批准号:2003AA311010)资助的课题.
    [1]

    Knight J C, Russell P S 2002 Science 296 276

    [2]

    Li S G, Liu X D, Hou L T 2004 Acta Phys. Sin. 53 1873 (in Chinese) [李曙光、刘晓东、侯蓝田 2004 物理学报 53 1873 ]

    [3]

    Knight J C, Arriaga J, Birks T A, Russell P S J 2000 IEEE Photon. Technol. Lett. 12 807

    [4]

    Hu M L, Wang Q Y, Li Y F, Wang Z, Zhang Z G, Chai L, Zhang R B 2004 Acta Phys. Sin. 53 4252 (in Chinese) [胡名列、王清月、栗岩峰、王 专、张志刚、柴 路、章若冰 2004 物理学报 53 4252]

    [5]

    Wei D B, Zhou G Y, Zhao X T, Yuan J H, Meng J, Wang H Y, Hou L T 2008 Acta Phys. Sin. 57 3011 (in Chinese) [魏东宾、周桂耀、赵兴涛、苑金辉、孟 佳、王海云、侯蓝田 2008 物理学报 57 3011]

    [6]

    Ren G B, Wang Z, Lou S Q, Jian S S 2004 Acta Phys. Sin. 53 484 (in Chinese) [任国斌、王 智、娄淑琴、简水生 2004 物理学报 53 484]

    [7]

    Li S G, Ying G L, Zhou G Y, Hou L T 2006 Acta Phys. Sin. 55 238 (in Chinese) [李曙光、刑光龙、周桂耀、侯蓝田 2006 物理学报 55 238]

    [8]

    Zhang F D, Liu X Y, Zhang M, Ye P D 2006 Acta Phys. Sin. 55 6 (in Chinese) [张方迪、刘小毅、张 民、叶培大 2006 物理学报 55 6]

    [9]

    Ni Y, Zhang L, Gu C, Jia S, Peng J D 2004 Opt. Express 15 4602

    [10]

    Xu Y, Yariv A 2003 Opt. Express 11 1039

    [11]

    White T P, Kuhlmey B T, McPhedran R C, Maystre D, Renversez G, de Sterke C M, Botten L C 2002 J. Opt. Soc. Am. B 19 2322

    [12]

    Kuhlmey B T, White T P, Renversez G, Maystre D, Botten L C, de Sterke C M, Mcphedran R C 2002 J.Opt. Soc. Am.B 19 2331

    [13]

    White T P, McPhedran R C, Botten L C, Kuhlmey B T, Mcphedran R C 2001 Opt. Express 9 721

    [14]

    Birks T A, Mogilevtsev D, Knight J C, Arriaga J 1999 Proc. Opt. Fiber Conf. San Diego. California FG4 114

    [15]

    Limpert J, Schreiber T, Nolte S 2003 Opt. Express 11 818

    [16]

    Sun T L, Li Q H, Liu J H, Liu Y 2008 Laser Technol. 32 330 (in Chinese) [孙太龙、励强华、刘晶会、刘 颖 2008 激光技术 32 330]

  • [1]

    Knight J C, Russell P S 2002 Science 296 276

    [2]

    Li S G, Liu X D, Hou L T 2004 Acta Phys. Sin. 53 1873 (in Chinese) [李曙光、刘晓东、侯蓝田 2004 物理学报 53 1873 ]

    [3]

    Knight J C, Arriaga J, Birks T A, Russell P S J 2000 IEEE Photon. Technol. Lett. 12 807

    [4]

    Hu M L, Wang Q Y, Li Y F, Wang Z, Zhang Z G, Chai L, Zhang R B 2004 Acta Phys. Sin. 53 4252 (in Chinese) [胡名列、王清月、栗岩峰、王 专、张志刚、柴 路、章若冰 2004 物理学报 53 4252]

    [5]

    Wei D B, Zhou G Y, Zhao X T, Yuan J H, Meng J, Wang H Y, Hou L T 2008 Acta Phys. Sin. 57 3011 (in Chinese) [魏东宾、周桂耀、赵兴涛、苑金辉、孟 佳、王海云、侯蓝田 2008 物理学报 57 3011]

    [6]

    Ren G B, Wang Z, Lou S Q, Jian S S 2004 Acta Phys. Sin. 53 484 (in Chinese) [任国斌、王 智、娄淑琴、简水生 2004 物理学报 53 484]

    [7]

    Li S G, Ying G L, Zhou G Y, Hou L T 2006 Acta Phys. Sin. 55 238 (in Chinese) [李曙光、刑光龙、周桂耀、侯蓝田 2006 物理学报 55 238]

    [8]

    Zhang F D, Liu X Y, Zhang M, Ye P D 2006 Acta Phys. Sin. 55 6 (in Chinese) [张方迪、刘小毅、张 民、叶培大 2006 物理学报 55 6]

    [9]

    Ni Y, Zhang L, Gu C, Jia S, Peng J D 2004 Opt. Express 15 4602

    [10]

    Xu Y, Yariv A 2003 Opt. Express 11 1039

    [11]

    White T P, Kuhlmey B T, McPhedran R C, Maystre D, Renversez G, de Sterke C M, Botten L C 2002 J. Opt. Soc. Am. B 19 2322

    [12]

    Kuhlmey B T, White T P, Renversez G, Maystre D, Botten L C, de Sterke C M, Mcphedran R C 2002 J.Opt. Soc. Am.B 19 2331

    [13]

    White T P, McPhedran R C, Botten L C, Kuhlmey B T, Mcphedran R C 2001 Opt. Express 9 721

    [14]

    Birks T A, Mogilevtsev D, Knight J C, Arriaga J 1999 Proc. Opt. Fiber Conf. San Diego. California FG4 114

    [15]

    Limpert J, Schreiber T, Nolte S 2003 Opt. Express 11 818

    [16]

    Sun T L, Li Q H, Liu J H, Liu Y 2008 Laser Technol. 32 330 (in Chinese) [孙太龙、励强华、刘晶会、刘 颖 2008 激光技术 32 330]

  • [1] 张羚翔, 魏薇, 张志明, 廖文英, 杨振国, 范万德, 李乙钢. 环形光子晶体光纤中涡旋光的传输特性研究. 物理学报, 2017, 66(1): 014205. doi: 10.7498/aps.66.014205
    [2] 王二垒, 姜海明, 谢康, 张秀霞. 一种高双折射高非线性多零色散波长光子晶体光纤. 物理学报, 2014, 63(13): 134210. doi: 10.7498/aps.63.134210
    [3] 陈翔, 张心贲, 祝贤, 程兰, 彭景刚, 戴能利, 李海清, 李进延. 色散补偿光子晶体光纤结构参数对其色散的影响. 物理学报, 2013, 62(4): 044222. doi: 10.7498/aps.62.044222
    [4] 盛新志, 娄淑琴, 尹国路, 鹿文亮, 王鑫. 一种与标准单模光纤高适配的低弯曲损耗光子晶体光纤. 物理学报, 2013, 62(10): 104217. doi: 10.7498/aps.62.104217
    [5] 王伟, 杨博, 宋鸿儒, 范岳. 八边形高双折射双零色散点光子晶体光纤特性分析. 物理学报, 2012, 61(14): 144601. doi: 10.7498/aps.61.144601
    [6] 王晓琰, 李曙光, 刘硕, 张磊, 尹国冰, 冯荣普. 中红外高双折射高非线性宽带正常色散As2 S3光子晶体光纤. 物理学报, 2011, 60(6): 064213. doi: 10.7498/aps.60.064213
    [7] 杨旺喜, 周桂耀, 夏长明, 王伟, 胡慧军, 侯蓝田. 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. 物理学报, 2011, 60(10): 104222. doi: 10.7498/aps.60.104222
    [8] 郭艳艳, 侯蓝田. 全固态八边形大模场光子晶体光纤的设计. 物理学报, 2010, 59(6): 4036-4041. doi: 10.7498/aps.59.4036
    [9] 闫海峰, 俞重远, 田宏达, 刘玉敏, 韩利红. 八角光子晶体光纤传输特性与非线性特性研究. 物理学报, 2010, 59(5): 3273-3277. doi: 10.7498/aps.59.3273
    [10] 崔艳玲, 侯蓝田. 一种新型混合双包层光子晶体光纤的色散特性研究. 物理学报, 2010, 59(4): 2571-2576. doi: 10.7498/aps.59.2571
    [11] 姜凌红, 侯蓝田. 双零色散光子晶体光纤结构参数的变化对其性能的影响. 物理学报, 2010, 59(2): 1095-1100. doi: 10.7498/aps.59.1095
    [12] 杨倩倩, 侯蓝田. 八边形结构的双折射光子晶体光纤. 物理学报, 2009, 58(12): 8345-8351. doi: 10.7498/aps.58.8345
    [13] 赵兴涛, 侯蓝田, 刘兆伦, 王 伟, 魏红彦, 马景瑞. 改进的全矢量有效折射率方法分析光子晶体光纤的色散特性. 物理学报, 2007, 56(4): 2275-2280. doi: 10.7498/aps.56.2275
    [14] 王 健, 雷乃光, 余重秀. 椭圆空气孔微结构光纤限制损耗的分析. 物理学报, 2007, 56(2): 946-951. doi: 10.7498/aps.56.946
    [15] 刘炳灿, 潘学琴, 任志明. 非线性系数对超晶格透射的影响. 物理学报, 2006, 55(12): 6595-6599. doi: 10.7498/aps.55.6595
    [16] 张方迪, 刘小毅, 张 民, 叶培大. 新型空气孔长方形排列单模单偏振光子晶体光纤的数值模拟. 物理学报, 2006, 55(12): 6447-6453. doi: 10.7498/aps.55.6447
    [17] 李曙光, 邢光龙, 周桂耀, 侯蓝田. 空气孔正方形排列的低损耗高双折射光子晶体光纤的数值模拟. 物理学报, 2006, 55(1): 238-243. doi: 10.7498/aps.55.238
    [18] 娄淑琴, 任国斌, 延凤平, 简水生. 类矩形芯光子晶体光纤的色散与偏振特性. 物理学报, 2005, 54(3): 1229-1234. doi: 10.7498/aps.54.1229
    [19] 李曙光, 刘晓东, 侯蓝田. 光子晶体光纤色散补偿特性的数值研究. 物理学报, 2004, 53(6): 1880-1886. doi: 10.7498/aps.53.1880
    [20] 李曙光, 刘晓东, 侯蓝田. 光子晶体光纤的导波模式与色散特性. 物理学报, 2003, 52(11): 2811-2817. doi: 10.7498/aps.52.2811
计量
  • 文章访问数:  5920
  • PDF下载量:  1289
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2009-09-09
  • 修回日期:  2009-11-11
  • 刊出日期:  2010-07-15

三种典型结构光子晶体光纤基本特性的比较和分析

  • 1. (1)燕山大学红外光纤与传感研究所,秦皇岛 066004; (2)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
    基金项目: 国家重点基础研究发展计划(批准号:2003CB314905)、国家自然科学基金重点项目(批准号:60637010)和国家高技术研究发展计划(批准号:2003AA311010)资助的课题.

摘要: 应用多极法比较和分析了相同结构参数下的正六边形、正八边形和正十边形光子晶体光纤的色散系数、色散斜率、非线性系数和限制损耗.正六边形光子晶体光纤更适合用于色散补偿和高非线性的研究,在波长0.8 μm处的非线性系数达到了0.37 m-1·W-1;正十边形光子晶体光纤更适合用于色散平坦和低限制损耗的研究,在波长0.8 μm处的限制损耗相对正六边形光子晶体光纤减小了约3000个数量级,在1.4—1.65 μm波长范围内,正十边形光纤的色散系数介于-0.07—0.17 p

English Abstract

参考文献 (16)

目录

    /

    返回文章
    返回