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

具有三个及四个零色散波长光子晶体光纤的仿真研究

赵兴涛 郑义 刘晓旭 刘兆伦 李曙光 侯蓝田

引用本文:
Citation:

具有三个及四个零色散波长光子晶体光纤的仿真研究

赵兴涛, 郑义, 刘晓旭, 刘兆伦, 李曙光, 侯蓝田

Simulation of photonic crystal fiber with three and four zero-dispersion wavelengths

Zhao Xing-Tao, Zheng Yi, Liu Xiao-Xu, Liu Zhao-Lun, Li Shu-Guang, Hou Lan-Tian
PDF
导出引用
  • 利用多极法对光子晶体光纤的色散特性进行了模拟, 通过设计合适的结构参数, 得到了具有3个零色散波长的单模光纤.对中心纤芯有1个微小空气孔光子晶体光纤的色散特性进行了分析, 设计出了具有4个零色散波长的色散曲线.分析了零色散波长随光纤结构的变化规律, 这些零色散波长的位置和间距可以在很大波长范围内灵活调节. 具有多个零色散波长的光纤可以得到色散值极低的超平坦色散曲线. 多个零色散波长光纤能产生丰富的相位匹配曲线, 可以有效地控制光孤子及超短脉冲的四波混频及共振散射产生的光谱特性.
    The dispersion characteristics of photonic crystal fibers are computed using the multipole method. Single-mode fiber with three zero-dispersion wavelengths is obtained by properly designing fiber structure parameters. The dispersion characteristics of photonic crystal fiber with a small air hole in the core are analyzed. Fibers with four zero-dispersion wavelengths are designed. The variation rules of zero-dispersion wavelength with fiber structure parameter are found. The locations and spacings of the zero-dispersion wavelengths can be adjusted flexibly in a large wavelength range. Closing to zero and flattened dispersion can be obtained in the fibers with multiple zero-dispersion wavelengths. The multiple zero-dispersion wavelengths can create a rich phase-matching topology, and enable better controlling the spectral locations of the four-wave-mixing and resonant-radiation bands emitted by solitons and short pulses.
    • 基金项目: 国家自然科学基金重点项目(批准号: 60637010)、国家重点基础研究发展计划(批准号: 2010CB327604)、国家自然科学基金(批准号: 60978028)、河北省自然科学基金(批准号: F2010001313, F2010001291)和秦皇岛市科学技术研究与发展计划(批准号: 201001A076)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the Key Program of the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 60637010), the National Basic Research Program of China (Grant No. 2010CB327604), the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 60978028), the Natural Science Foundation of Hebei Province(Grant Nos. F2010001313, F2010001291), the Science and Technology Development Program of Qinhuangdao(Grant No. 201001A076).
    [1]

    Reeves W H, Skryabin D V, Biancalana F, Knight J C, Russell P St J, Omenetto F G, E?mov A, Taylor A J 2003 Nature 424 511

    [2]

    Erkintalo M, Genty G, Dudley M 2010 Opt. Express 18 13379

    [3]

    Andersen T V, Hilligsoe K M, Nielsen C K, Thogersen J, Hansen K P, Keiding S R, Larsen J J 2004 Opt. Express 12 4113

    [4]

    Hao Z J, Zhao C J, Wen J G, Wen S C, Fan D Y 2011 Acta Opt. Sin. 31 10060031 (in Chinese) [郝志坚, 赵楚军, 文建国, 文双春, 范滇元 2011 光学学报 31 10060031]

    [5]

    Wang Y B, Xiong C L, Hou J, Lu Q S, Peng Y, Chen Z L 2011 Acta Phys. Sin. 60 014201 (in Chinese) [王彦斌, 熊春乐, 侯静, 陆启生, 彭杨, 陈子伦2011 物理学报 60 014201]

    [6]

    Austin D R, Sterke C M, Eggleton B J 2006 Opt. Express 14 11997

    [7]

    Fang L, Zhao J L, Gan X T, Li P, Zhang X J 2010 Acta Photon. Sin. 39 1921 (in Chinese) [方亮, 赵建林, 甘雪涛, 李鹏, 张晓娟 2010 光子学报 39 1921]

    [8]

    Barviau B, Kibler B, Kudlinski A, Mussot A, Millot G, Picozzi A 2009 Opt. Express 17 7392

    [9]

    Chick B J, Chon J W M, Gu M 2008 Opt. Express 16 20099

    [10]

    Cumberland B A, Travers J C, Popov S V, Taylor J R 2008 Opt. Express 16 5954

    [11]

    Wiederhecker G S, Cordeiro C M B, Couny F, Benabid F, Maier S A, Knight J C, Cruz C H B, Fragnito H L 2007 Nature Photon. 1 115

    [12]

    Kibler B, Lacourt P A, Courvoisier F, Dudley J M 2007 Electron. Lett. 43 967

    [13]

    Stark S P, Biancalana F, Podlipensky A, Russell P St J 2011 Phys. Review A 83 023808

    [14]

    Zheltikov A M 2006 Appl. Phys. B 84 69

    [15]

    Zhang Y N 2010 Acta Phys. Sin. 59 8632 (in Chinese) [张亚妮 2010 物理学报 59 8632]

    [16]

    White T P, Kuhlmey B T, Mcphedran R C, Maystre D, Renversez G, Martijn C, Botten L C 2002 Opt. Soc. Am. B 19 2322

    [17]

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

    [18]

    Zhao X T, Hou L T, Liu Z L, Wang W, Wei H Y, Ma J R 2007 Acta Phys. Sin. 56 2275 (in Chinese) [赵兴涛, 侯蓝田, 刘兆伦, 王伟, 魏红颜, 马景瑞 2007 物理学报 56 2275]

    [19]

    Zhao X T, Zhou G Y, Li S G, Liu Z L, Wei D B, Hou Z Y, Hou L T 2008 Appl. Opt. 47 5190

  • [1]

    Reeves W H, Skryabin D V, Biancalana F, Knight J C, Russell P St J, Omenetto F G, E?mov A, Taylor A J 2003 Nature 424 511

    [2]

    Erkintalo M, Genty G, Dudley M 2010 Opt. Express 18 13379

    [3]

    Andersen T V, Hilligsoe K M, Nielsen C K, Thogersen J, Hansen K P, Keiding S R, Larsen J J 2004 Opt. Express 12 4113

    [4]

    Hao Z J, Zhao C J, Wen J G, Wen S C, Fan D Y 2011 Acta Opt. Sin. 31 10060031 (in Chinese) [郝志坚, 赵楚军, 文建国, 文双春, 范滇元 2011 光学学报 31 10060031]

    [5]

    Wang Y B, Xiong C L, Hou J, Lu Q S, Peng Y, Chen Z L 2011 Acta Phys. Sin. 60 014201 (in Chinese) [王彦斌, 熊春乐, 侯静, 陆启生, 彭杨, 陈子伦2011 物理学报 60 014201]

    [6]

    Austin D R, Sterke C M, Eggleton B J 2006 Opt. Express 14 11997

    [7]

    Fang L, Zhao J L, Gan X T, Li P, Zhang X J 2010 Acta Photon. Sin. 39 1921 (in Chinese) [方亮, 赵建林, 甘雪涛, 李鹏, 张晓娟 2010 光子学报 39 1921]

    [8]

    Barviau B, Kibler B, Kudlinski A, Mussot A, Millot G, Picozzi A 2009 Opt. Express 17 7392

    [9]

    Chick B J, Chon J W M, Gu M 2008 Opt. Express 16 20099

    [10]

    Cumberland B A, Travers J C, Popov S V, Taylor J R 2008 Opt. Express 16 5954

    [11]

    Wiederhecker G S, Cordeiro C M B, Couny F, Benabid F, Maier S A, Knight J C, Cruz C H B, Fragnito H L 2007 Nature Photon. 1 115

    [12]

    Kibler B, Lacourt P A, Courvoisier F, Dudley J M 2007 Electron. Lett. 43 967

    [13]

    Stark S P, Biancalana F, Podlipensky A, Russell P St J 2011 Phys. Review A 83 023808

    [14]

    Zheltikov A M 2006 Appl. Phys. B 84 69

    [15]

    Zhang Y N 2010 Acta Phys. Sin. 59 8632 (in Chinese) [张亚妮 2010 物理学报 59 8632]

    [16]

    White T P, Kuhlmey B T, Mcphedran R C, Maystre D, Renversez G, Martijn C, Botten L C 2002 Opt. Soc. Am. B 19 2322

    [17]

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

    [18]

    Zhao X T, Hou L T, Liu Z L, Wang W, Wei H Y, Ma J R 2007 Acta Phys. Sin. 56 2275 (in Chinese) [赵兴涛, 侯蓝田, 刘兆伦, 王伟, 魏红颜, 马景瑞 2007 物理学报 56 2275]

    [19]

    Zhao X T, Zhou G Y, Li S G, Liu Z L, Wei D B, Hou Z Y, Hou L T 2008 Appl. Opt. 47 5190

  • [1] 李建设, 李曙光, 赵原源, 韩颖, 陈海良, 韩晓明, 周桂耀. 在远离光子晶体光纤零色散波长的正常色散区入射飞秒脉冲产生四波混频及孤子效应的实验研究. 物理学报, 2014, 63(16): 164206. doi: 10.7498/aps.63.164206
    [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] 杨佩龙, 戴世勋, 易昌申, 张培晴, 王训四, 吴越豪, 许银生, 林常规. 中红外色散平坦硫系光子晶体光纤设计及性能研究. 物理学报, 2014, 63(1): 014210. doi: 10.7498/aps.63.014210
    [4] 王威彬, 杨华, 唐平华, 韩芳. 光子晶体光纤超连续谱产生过程中色散波的孤子俘获研究. 物理学报, 2013, 62(18): 184202. doi: 10.7498/aps.62.184202
    [5] 赵兴涛, 郑义, 韩颖, 周桂耀, 侯峙云, 沈建平, 王春, 侯蓝田. 光子晶体光纤包层可见光及红外宽带色散波产生. 物理学报, 2013, 62(6): 064215. doi: 10.7498/aps.62.064215
    [6] 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
    [7] 靳爱军, 王泽锋, 侯静, 郭良, 姜宗福. 光子晶体光纤反常色散区抽运产生超连续谱的相干特性分析. 物理学报, 2012, 61(12): 124211. doi: 10.7498/aps.61.124211
    [8] 王伟, 杨博. 菱形纤芯光子晶体光纤色散与双折射特性分析. 物理学报, 2012, 61(6): 064601. doi: 10.7498/aps.61.064601
    [9] 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
    [10] 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
    [11] 张立超, 侯蓝田, 周桂耀. 八边形光子晶体光纤色散补偿特性分析. 物理学报, 2011, 60(5): 054217. doi: 10.7498/aps.60.054217
    [12] 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
    [13] 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
    [14] 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
    [15] 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
    [16] 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
    [17] 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
    [18] 李曙光, 刘晓东, 侯蓝田. 一种晶体光纤基模色散特性的矢量法分析. 物理学报, 2004, 53(6): 1873-1879. doi: 10.7498/aps.53.1873
    [19] 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
    [20] 邵钟浩. 具有非均匀零色散波长光纤中的四波混频. 物理学报, 2001, 50(1): 73-78. doi: 10.7498/aps.50.73
计量
  • 文章访问数:  6141
  • PDF下载量:  877
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2011-12-16
  • 修回日期:  2012-04-01

/

返回文章
返回