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

太赫兹光子晶体光纤与天线设计

何晓阳 张屹遐 杨春 陈琦

何晓阳, 张屹遐, 杨春, 陈琦. 太赫兹光子晶体光纤与天线设计[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(2): 534-538.
引用本文: 何晓阳, 张屹遐, 杨春, 陈琦. 太赫兹光子晶体光纤与天线设计[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(2): 534-538.
He Xiaoyang, Zhang Yixia, Yang Chun, Chen Qi. Design of terahertz photonic crystal fiber and antenna[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(2): 534-538.
Citation: He Xiaoyang, Zhang Yixia, Yang Chun, Chen Qi. Design of terahertz photonic crystal fiber and antenna[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(2): 534-538.

太赫兹光子晶体光纤与天线设计

基金项目: 

国家自然科学基金(61302047)

详细信息
    作者简介:

    何晓阳(1983-),男,副研究员,博士,主要从事天线理论和超材料方面的研究。Email:hexy789@163.com

  • 中图分类号: TN929.11

Design of terahertz photonic crystal fiber and antenna

  • 摘要: 以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材料为基质,设计了一种空芯多孔包层结构的太赫兹光纤,中心的大孔缺陷用于传输太赫兹波,周围四层小孔可以将太赫兹波的传播限制在缺陷内部。利用COMSOL软件对光纤的损耗特性进行仿真分析发现,光纤在0.6 THz的泄露损耗低于0.1 dB/m,具有良好的传输特性。和金属波导口可以当作天线辐射电磁波的原理相似,光纤的端面也可以作为天线将内部传输的太赫兹波向外辐射,通过仿真分析,天线在0.59~0.61 THz的回波损耗低于-25 dB,方向性系数大于20 dB,半功率波束宽度约为13。
  • [1] McGowan R W, Gallot G, Grischkowsky D. Propagation of ultrawideband short pulses of THz radiation through submillimeter-diameter circular waveguides [J]. Opt Lett, 1999, 24: 1431-1433.
    [2]
    [3]
    [4] Mendis R, Grischkowsky D. Plastic ribbon THz waveguides[J]. J Appl Phys, 2000, 88: 4449-4451.
    [5]
    [6] Jamison S P, McGown R W, Grischkowsky D. Single-mode waveguide propagation and reshaping of sub-ps terahertz pulses in sapphire fiber[J]. Appl Phys Lett, 2000, 76: 1987-1989.
    [7] Mendis R, Grischkowsky D. Undistorted guided-wave propagation of subpicosecond terahertz pulses [J]. Opt Lett, 2001, 26: 846-848.
    [8]
    [9]
    [10] Coleman S, Grischkowsky D. A THz transverse electromagnetic mode two-dimensional interconnect layer incorporating quasi- optics[J]. Appl Phys Lett, 2003, 83: 3656-3658.
    [11] Wang Kanglin, Mittleman Daniel M. Metal wires for terahertz wave guiding[J]. Nature, 2004, 432: 376-379.
    [12]
    [13] Han H, Park H, Cho M, et al. Terahertz pulse propagation in a plastic photonic crystal fiber [J]. Appl Phys Lett, 2002, 80: 2634-2636.
    [14]
    [15] Goto M, Quema A, Takahashi H, et al. Teflon photonic crystal fiber as terahertz waveguide [J]. Jpn J Appl Phys, 2004, 43: 317-319.
    [16]
    [17] Wu Ziran, Liang Min, Ng Weiren, et al. Terahertz horn antenna based on hollow-core electromagnetic crystal (EMXT) structure [J]. IEEE Trans Antennas Propag, 2012, 60(12): 5557-5563.
    [18]
    [19]
    [20] Knight J C, Birks T A, Russell P St J, et al. All-silica single-mode optical fiber with photonic crystal cladding [J]. Opt Lett, 1996, 21: 1547-1549.
    [21]
    [22] Russell P St J. Photonic-crystal fibers [J]. J Lightwave Technol, 2006, 24: 4729-4749.
    [23] Eijkelenborg M A. Microstructured polymer optical fiber [J]. Opt Express, 2001, 9: 319-327.
    [24]
    [25]
    [26] Ziemann O, Krauser J, Zamzow P E, et al. POF Handbook[M]. Berlin: Springer, 2008.
    [27] Russell P St J. Photonic-crystal fibers [J]. J Lightwave Technol, 2006, 24: 4729.
    [28]
    [29]
    [30] Roberts P J, Couny F, Sabert H, et al. Ultimate low loss of hollow-core photonic crystal fibres [J]. Opt Express, 2005, 13: 236.
    [31]
    [32] Argyros A, Eijkelenborg M A, Large M C J, et al. Hollow- core microstructured polymer optical fiber [J]. Opt Lett, 2006, 31: 172.
    [33] Argyros A, Issa N A, Bassett I M, et al. Microstructured optical fiber for single-polarization air guidance[J]. Opt Lett, 2004, 29: 20.
    [34]
    [35]
    [36] Mukherjee P, Gupta B. Terahertz (THz) frequency sources and antennas-a brief review[J]. Int J Infrared Milli Waves, 2008, 29: 1091-1102.
    [37] Brown E R, Parker C D, Yablonovitch E. Radiation properties of a planar antenna on a photonic-crystal substrate[J]. J Opt Soc Am B, 1993, 10(2): 404-407.
    [38]
    [39] Wu Z, Ng W, Gehm M, et al. Terahertz electromagnetic crystal waveguide fabricated by polymer jetting rapid prototyping[J]. Opt Exp, 2011, 19(5): 3962-3972.
  • [1] 李泉, 刘姗姗, 路光达, 王爽.  利用石墨烯-金属复合结构实现太赫兹电磁诱导透明超表面主动调控 . 红外与激光工程, 2021, 50(8): 20210246-1-20210246-6. doi: 10.3788/IRLA20210246
    [2] 潘奕, 郑渚, 丁庆, 姚勇.  宽带太赫兹偶极子光电导接收天线研究 . 红外与激光工程, 2019, 48(1): 125002-0125002(6). doi: 10.3788/IRLA201948.0125002
    [3] 夏祖学, 刘发林, 邓琥, 陈俊学, 刘泉澄.  频率可调太赫兹微结构光电导天线 . 红外与激光工程, 2018, 47(5): 520002-0520002(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0520002
    [4] 雷景丽, 侯尚林, 袁鹏, 王道斌, 李晓晓, 王惠琴, 曹明华.  聚乙烯三角芯光子晶体光纤的太赫兹波传输研究 . 红外与激光工程, 2018, 47(S1): 119-124. doi: 10.3788/IRLA201847.S120004
    [5] 武丽敏, 宋朋, 王静, 张海鹍, 周城, 陈涛, 张峰.  一种高双折射高负平坦色散压缩型光子晶体光纤 . 红外与激光工程, 2016, 45(S1): 183-187. doi: 10.3788/IRLA201645.S120001
    [6] 巩稼民, 孟令贺, 杨萌, 郭涛, 郭翠.  基于光子晶体光纤的受激拉曼散射全光波长转换研究 . 红外与激光工程, 2016, 45(12): 1206011-1206011(7). doi: 10.3788/IRLA201645.1206011
    [7] 武丽敏, 宋朋, 王静, 张海鹍, 周城, 陈涛, 张峰.  具有压缩三角格子的高双折射色散补偿光子晶体光纤 . 红外与激光工程, 2015, 44(S1): 173-177.
    [8] 雷景丽, 晏祖勇, 李晓晓, 刘延君, 武刚, 侯尚林.  近零超平坦色散填充光子晶体光纤的温度特性 . 红外与激光工程, 2015, 44(12): 3740-3743.
    [9] 宋昭远, 刘晓东, 张思远, 黄金华, 张磊磊.  工作在1550nm的全固态光子晶体光纤的设计 . 红外与激光工程, 2015, 44(4): 1354-1358.
    [10] 郭士亮, 黄惠, 童凯, 王志斌, 胡春海, 李志全.  高双折射双芯光子晶体光纤偏振分束器 . 红外与激光工程, 2014, 43(6): 1863-1868.
    [11] 曹凤珍, 张培晴, 戴世勋, 王训四, 徐铁峰, 聂秋华.  用于产生超连续谱的硫系光子晶体光纤的色散特性 . 红外与激光工程, 2014, 43(4): 1150-1155.
    [12] 宋昭远, 黄金华, 张磊磊.  近零平坦色散三包层光子晶体光纤的设计 . 红外与激光工程, 2014, 43(3): 823-827.
    [13] 刘永兴, 张培晴, 戴世勋, 王训四, 林常规, 张巍, 聂秋华, 徐铁峰.  中红外硫系光子晶体光纤参量放大特性模拟研究 . 红外与激光工程, 2014, 43(2): 511-516.
    [14] 王玲玲, 郭艳艳, 谭芳, 卢敬娟, 韩科选, 于凤霞.  掺镱光子晶体光纤纤芯材料制备及光纤数值模拟 . 红外与激光工程, 2014, 43(11): 3718-3723.
    [15] 陈月娥, 邵秋峰, 王金生.  多芯光子晶体光纤的相干组束集成 . 红外与激光工程, 2014, 43(5): 1454-1457.
    [16] 冯睿娟, 娄淑琴, 鹿文亮, 王鑫.  超短双芯光子晶体光纤偏光分束器 . 红外与激光工程, 2014, 43(2): 506-510.
    [17] 宋民青, 侯尚林, 张保侠, 黎锁平, 刘延君.  光子晶体光纤布拉格光栅慢光的研究 . 红外与激光工程, 2013, 42(6): 1547-1552.
    [18] 李志全, 李莎, 郝锐, 李晓云, 郑文颖.  混合双包层高双折射光子晶体光纤的特性 . 红外与激光工程, 2013, 42(4): 1044-1049.
    [19] 姜可, 谢冀江, 张来明, 骆聪.  CO2激光差频GaSe晶体产生太赫兹波的数值计算 . 红外与激光工程, 2013, 42(5): 1223-1227.
    [20] 黄民双, 黄军芬.  布里渊光子晶体光纤环形移频器 . 红外与激光工程, 2012, 41(8): 2125-2129.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  300
  • HTML全文浏览量:  30
  • PDF下载量:  194
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2014-06-05
  • 修回日期:  2014-07-03
  • 刊出日期:  2015-02-25

太赫兹光子晶体光纤与天线设计

    作者简介:

    何晓阳(1983-),男,副研究员,博士,主要从事天线理论和超材料方面的研究。Email:hexy789@163.com

基金项目:

国家自然科学基金(61302047)

  • 中图分类号: TN929.11

摘要: 以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材料为基质,设计了一种空芯多孔包层结构的太赫兹光纤,中心的大孔缺陷用于传输太赫兹波,周围四层小孔可以将太赫兹波的传播限制在缺陷内部。利用COMSOL软件对光纤的损耗特性进行仿真分析发现,光纤在0.6 THz的泄露损耗低于0.1 dB/m,具有良好的传输特性。和金属波导口可以当作天线辐射电磁波的原理相似,光纤的端面也可以作为天线将内部传输的太赫兹波向外辐射,通过仿真分析,天线在0.59~0.61 THz的回波损耗低于-25 dB,方向性系数大于20 dB,半功率波束宽度约为13。

English Abstract

参考文献 (39)

目录

    /

    返回文章
    返回