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

环烯烃共聚物多孔太赫兹纤维的设计与特性模拟

马天 孔德鹏 姬江军 王光珍 王丽莉

马天, 孔德鹏, 姬江军, 王光珍, 王丽莉. 环烯烃共聚物多孔太赫兹纤维的设计与特性模拟[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(3): 631-636.
引用本文: 马天, 孔德鹏, 姬江军, 王光珍, 王丽莉. 环烯烃共聚物多孔太赫兹纤维的设计与特性模拟[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(3): 631-636.
Ma Tian, Kong Depeng, Ji Jiangjun, Wang Guangzhen, Wang Lili. Design and characteristics of cycloolefin copolymer porous terahertz fiber[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(3): 631-636.
Citation: Ma Tian, Kong Depeng, Ji Jiangjun, Wang Guangzhen, Wang Lili. Design and characteristics of cycloolefin copolymer porous terahertz fiber[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(3): 631-636.

环烯烃共聚物多孔太赫兹纤维的设计与特性模拟

基金项目: 

国家自然科学基金(61275106、61108061)

详细信息
    作者简介:

    马天(1989- ),男,博士生,主要从事太赫兹波导器件方面的研究。Email:matian@opt.cn;王丽莉(1957- ),女,研究员,博士,主要从事聚合物光学材料制造与应用等方面的研究。Email:wangll@opt.ac.cn

    马天(1989- ),男,博士生,主要从事太赫兹波导器件方面的研究。Email:matian@opt.cn;王丽莉(1957- ),女,研究员,博士,主要从事聚合物光学材料制造与应用等方面的研究。Email:wangll@opt.ac.cn

  • 中图分类号: O439

Design and characteristics of cycloolefin copolymer porous terahertz fiber

  • 摘要: 太赫兹纤维波导是太赫兹系统中重要的组成元件。为了实现太赫兹辐射的低损耗低色散传输,设计了一种以环烯烃共聚物为基质的多孔太赫兹纤维,并利用基于全矢量有限元法的商业软件COMSOL 分析了该多孔太赫兹纤维的传输特性,着重考察了亚波长多孔纤芯的结构参数对传输特性的影响。结果表明,这种太赫兹纤维可以将模场能量很好地限制在亚波长多孔纤芯中传输,具有较小的有效模场面积、低的传输损耗和平坦近零色散等优良的传输特性;同时,通过增大多孔纤芯的占空比,可以将更多的模场能量限制在亚波长直径的空气孔洞中传输,并减小太赫兹纤维的有效模场面积和有效模式损耗,但同时会增大限制损耗和色散。
  • [1]
    [2] Mu Kaijun, Zhang Zhenwei, Zhang Cunlin. Terahertz science and technology [J]. Journal of CAE, 2009(3): 231-237. (in Chinese)
    [3] Shen Jin'e, Rong Jian, Liu Wenxin. Progress of terahertz in communication technology [J]. Infrared and Laser Engineering, 2006, 35(3): 342-347. (in Chinese)
    [4]
    [5] Lu Yimin, Wang Jiachun, Lin Zhidan. Continuous THz transmission imaging experiment of 337 m laser [J]. Infrared and Laser Engineering, 2010, 39(2): 236-240. (in Chinese)
    [6]
    [7]
    [8] Huang Wanwen, Li Baojun. Progress on terahertz waveguide devices [J]. Laser Optoelectronics Progress, 2006, 43(7): 9-15. (in Chinese)
    [9] Jamison S P, McGowan R W, Grischkowsky D. Single-mode waveguide propagation and reshaping of sub-ps terahertz pulses in sapphire fiber [J]. Applied Physics Letters, 2000, 15: 1987-1989;
    [10]
    [11]
    [12] Gallot G, Jamison S P, McGowan R W, Terahertz wave guides [J]. J Opt Soc Am B, 2000(5): 851-863;
    [13] Mogilevtsev D, Birks T A, Russell P St J. Group-velocity dispersion in photonic crystal fibers[J]. Opt Lett, 1998, 23(21): 1662-1664.
    [14]
    [15]
    [16] Bora Urg, Anna Mazhorova, Alex Dupuis, et al. Polymer microsturctured optical fibers for terahertz wave guiding [J]. Optics Express, 2011, 26: 848-861;
    [17]
    [18] Wang Doudou, Wang Lili. Design and characteristics of novel optical polymer Topas COC-based microstructured optical fiber[J]. Acta Physica Sinica, 2010, 59(5): 3255-3259. (in Chinese)
    [19]
    [20] Wang Doudou, Wang Lili, Li Dongdong. Design and analysis of thermally tunable liquid-crystal-filled microstructured polymer optical fiber[J]. Acta Physica Sinica, 2012, 61(12): 128101. (in Chinese)
    [21]
    [22] Ma Lingfang, Liu Min, Dong Chuanpei, et al. Dual-core photonic crystal fiber with zero inter-modal dispersion [J]. Infrared and Laser Engineering, 2012, 41 (7): 1831-1835. (in Chinese)
    [23]
    [24] Brechet F, Marcou J, Pagnoux D, et al. Complete analysis of the characteristics of propagation into photonic crystal Fibers, by the finite element method [J]. Optical Fiber Technology, 2000, (6): 181-191;
    [25]
    [26] Wang Z, Ren G B, Lou S Q, et al. Supercell lattice method for photonic crystal fibers [J]. Opt Express, 2003, 11 (9): 980-991.
    [27]
    [28] Ung B, Mazhorova A, Dupuis A, et al. Polymer microstructured optical fibers for terahertz wave guiding [J]. Opt Express, 2011, 19(26): B848-B861.
    [29] Nielsen K, Rasmussen H K, Jepsen P U. Broadband terahertz fiber directional coupler[J]. Opt Lett, 2010, 35(17): 2879-2881.
    [30]
    [31] Saitoh K, Koshiba M. Leakage loss and group velocity dispersion in air-core photonic bandgap fibers [J]. Opt Express, 2003, 11: 3100-3109.
    [32]
    [33] Agrawal G P. Nonlinear Fiber Optics[M]. 4th ed. New York: Academic Press, 2007.
  • [1] 张鹏辉, 赵扬, 李鹏, 周志权, 白雪, 马健.  基于有限元法的激光声磁检测系统优化研究 . 红外与激光工程, 2022, 51(7): 20210533-1-20210533-9. doi: 10.3788/IRLA20210533
    [2] 王文君, 徐娜.  一种面向光纤网络路径优化的机器学习改进算法 . 红外与激光工程, 2021, 50(10): 20210185-1-20210185-6. doi: 10.3788/IRLA20210185
    [3] 刘全喜, 任钢, 李轶国, 岳通, 王莉, 肖星, 邓翠, 李佳玲.  激光二极管端面抽运梯度浓度掺杂介质激光器热效应的有限元法分析 . 红外与激光工程, 2019, 48(11): 1105004-1105004(11). doi: 10.3788/IRLA201948.1105004
    [4] 王可欣, 王斌科, 田昌会, 屈绍波, 车志新.  双阻带红外频率选择表面的设计 . 红外与激光工程, 2018, 47(7): 704003-0704003(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0704003
    [5] 朱龙洋, 郑宏军, 黎昕, 白成林, 胡卫生, 许恒迎, 刘山亮.  色散平坦光纤中的高速率PM-16QAM信号传输研究 . 红外与激光工程, 2018, 47(9): 922003-0922003(8). doi: 10.3788/IRLA201847.0922003
    [6] 李胜勇, 吴荣华, 王晓宇, 王江安, 宗思光.  液体中激光声传输特性 . 红外与激光工程, 2017, 46(4): 406006-0406006(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0406006
    [7] 张耀平, 樊峻棋, 龙国云.  变形镜在激光辐照下热畸变有限元模拟 . 红外与激光工程, 2016, 45(11): 1136002-1136002(5). doi: 10.3788/IRLA201645.1136002
    [8] Sekou Singare, 陈盛贵, 钟欢欢.  激光透射焊接聚碳酸酯的有限元分析 . 红外与激光工程, 2016, 45(2): 206005-0206005(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0206005
    [9] 郑洪全, 宁海春.  脊背型介质加载表面等离子体波导传输特性研究 . 红外与激光工程, 2016, 45(10): 1020005-1020005(6). doi: 10.3788/IRLA201645.1020005
    [10] 武阿妮, 李晨毓, 周庆莉, 刘建丰, 孙会娟, 杨舟, 张存林.  温度对太赫兹亚波长金属结构共振特性的影响 . 红外与激光工程, 2015, 44(6): 1832-1835.
    [11] 李志全, 牛力勇, 严蕾, 朱君, 王志斌, 郑文颖.  介质加载型混合表面等离子体波导的损耗特性 . 红外与激光工程, 2015, 44(2): 677-681.
    [12] 邓琥, 尚丽平, 张泽林, 刘泉澄.  不同行程下水蒸汽太赫兹传输特性 . 红外与激光工程, 2015, 44(3): 979-984.
    [13] 王蓉蓉, 吴振森, 张艳艳, 王明军.  太赫兹波段信号在雾中的传输特性研究 . 红外与激光工程, 2014, 43(8): 2662-2667.
    [14] 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.
    [15] 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.
    [16] 曹小龙, 姚建铨, 车永莉.  应用于THz波的非对称双开口环传输特性研究 . 红外与激光工程, 2014, 43(11): 3854-3858.
    [17] 姬江军, 孔德鹏, 马天, 何晓阳, 陈琦, 王丽莉.  环烯烃共聚物空芯微结构太赫兹光纤的设计与制造 . 红外与激光工程, 2014, 43(6): 1909-1913.
    [18] 王豆豆, 王丽莉.  低损耗传输太赫兹波的Topas多孔纤维设计 . 红外与激光工程, 2013, 42(9): 2409-2413.
    [19] 朱敏, 陈宇, 杨春玲.  红外诱饵弹干扰特性有限元建模 . 红外与激光工程, 2013, 42(8): 1979-1986.
    [20] 姬江军, 范文慧, 孔德鹏, 王丽莉.  环烯烃共聚物太赫兹透镜的设计尧制备及特性分析 . 红外与激光工程, 2013, 42(5): 1212-1217.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  322
  • HTML全文浏览量:  41
  • PDF下载量:  121
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2012-07-05
  • 修回日期:  2012-08-13
  • 刊出日期:  2013-03-25

环烯烃共聚物多孔太赫兹纤维的设计与特性模拟

    作者简介:

    马天(1989- ),男,博士生,主要从事太赫兹波导器件方面的研究。Email:matian@opt.cn;王丽莉(1957- ),女,研究员,博士,主要从事聚合物光学材料制造与应用等方面的研究。Email:wangll@opt.ac.cn

    马天(1989- ),男,博士生,主要从事太赫兹波导器件方面的研究。Email:matian@opt.cn;王丽莉(1957- ),女,研究员,博士,主要从事聚合物光学材料制造与应用等方面的研究。Email:wangll@opt.ac.cn

基金项目:

国家自然科学基金(61275106、61108061)

  • 中图分类号: O439

摘要: 太赫兹纤维波导是太赫兹系统中重要的组成元件。为了实现太赫兹辐射的低损耗低色散传输,设计了一种以环烯烃共聚物为基质的多孔太赫兹纤维,并利用基于全矢量有限元法的商业软件COMSOL 分析了该多孔太赫兹纤维的传输特性,着重考察了亚波长多孔纤芯的结构参数对传输特性的影响。结果表明,这种太赫兹纤维可以将模场能量很好地限制在亚波长多孔纤芯中传输,具有较小的有效模场面积、低的传输损耗和平坦近零色散等优良的传输特性;同时,通过增大多孔纤芯的占空比,可以将更多的模场能量限制在亚波长直径的空气孔洞中传输,并减小太赫兹纤维的有效模场面积和有效模式损耗,但同时会增大限制损耗和色散。

English Abstract

参考文献 (33)

目录

    /

    返回文章
    返回