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一种晶体光纤基模色散特性的矢量法分析

李曙光 刘晓东 侯蓝田

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一种晶体光纤基模色散特性的矢量法分析

李曙光, 刘晓东, 侯蓝田

Vector analysis of dispersion for the fundamental cladding mode in photonic crystal fibers

Li Shu-Guang, Liu Xiao-Dong, Hou Lan-Tian
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  • 利用矢量有效折射率方法(矢量法)对光子晶体光纤基模的色散特性进行了数值模拟,并与双正交归一基矢量法以及标量有效折射率方法(标量法)的模拟结果进行了对比.发现所用矢量法的结果与双正交归一基矢量法的结果符合很好,而标量法在低空气填充率f或较高归一化波数A/λ时是一种较好的近似,在空气填充率f较高或归一化波数A/λ较低时,要得到精确的结果必须利用矢量法对光子晶体光纤的特性进行模拟.讨论了光子晶体光纤包层有效折射率与光纤结构的关系.
    The dispersions of the fundamental cladding mode in photonic crystal fibers(PCFs)are computed with a vectorial effective index approach in this paper. By comparing with the results obtained from biorthonormal-basis method or scalar effective method,it is found that the results of this paper are in accordance with that obtained from the biorthonormalbasis method, and that the scalar effective method is a good approximation at a lower air-filling fraction or higher normalized wave-number A/λ. For high accuracy at larger air-filling fraction or lower normalized wave-number A/λ,it is necessary to consider the vectorial method. The relation between effective index of cladding and microstructure of PCFs is discussed. The computation and analysis in this paper can provide a theoretic reference for designing of PCFs.
    • 基金项目: 国家高技术研究发展计划(批准号:2003AA311011)和国家重点基础研究发展计划(批准号:2003CB314905)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2003-06-10
  • 修回日期:  2003-07-24
  • 刊出日期:  2004-03-05

一种晶体光纤基模色散特性的矢量法分析

  • 1. 燕山大学红外光纤与传感研究所,秦皇岛 066004
    基金项目: 国家高技术研究发展计划(批准号:2003AA311011)和国家重点基础研究发展计划(批准号:2003CB314905)资助的课题.

摘要: 利用矢量有效折射率方法(矢量法)对光子晶体光纤基模的色散特性进行了数值模拟,并与双正交归一基矢量法以及标量有效折射率方法(标量法)的模拟结果进行了对比.发现所用矢量法的结果与双正交归一基矢量法的结果符合很好,而标量法在低空气填充率f或较高归一化波数A/λ时是一种较好的近似,在空气填充率f较高或归一化波数A/λ较低时,要得到精确的结果必须利用矢量法对光子晶体光纤的特性进行模拟.讨论了光子晶体光纤包层有效折射率与光纤结构的关系.

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