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空芯光子带隙光纤的损耗特性

王鑫 娄淑琴 邢震

王鑫, 娄淑琴, 邢震. 空芯光子带隙光纤的损耗特性[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(S2): 103-108. doi: 10.3788/IRLA201948.S218001
引用本文: 王鑫, 娄淑琴, 邢震. 空芯光子带隙光纤的损耗特性[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(S2): 103-108. doi: 10.3788/IRLA201948.S218001
Wang Xin, Lou Shuqin, Xing Zhen. Loss characteristic of hollow core photonic bandgap fiber[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(S2): 103-108. doi: 10.3788/IRLA201948.S218001
Citation: Wang Xin, Lou Shuqin, Xing Zhen. Loss characteristic of hollow core photonic bandgap fiber[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(S2): 103-108. doi: 10.3788/IRLA201948.S218001

空芯光子带隙光纤的损耗特性

doi: 10.3788/IRLA201948.S218001
基金项目: 

中央高校基本科研业务费专项资金(2016RC037)

详细信息
    作者简介:

    王鑫(1989-),女,讲师,博士,主要从事微结构光纤及器件方面的研究。Email:xin.wang@bjtu.edu.cn

    通讯作者: 娄淑琴(1965-),教授,博士生导师,博士,主要从事特种光纤及器件、光纤传感器、光纤激光器等方面的研究。Email:shqlou@bjtu.edu.cn
  • 中图分类号: TN253

Loss characteristic of hollow core photonic bandgap fiber

  • 摘要: 降低光纤损耗是当前空芯光子带隙光纤的研究重点。以19芯空芯光子带隙光纤为例,采用有限元方法,从光纤结构设计角度出发,系统地研究了光纤结构参数与光纤损耗之间的关联性。研究结果表明,增大包层空气孔层数、包层空气孔占空比以及包层空气孔的倒圆角直径可以有效降低光纤的限制损耗(降低到10-4 dB/km以下);而表面散射损耗的大小取决于芯模和表面模之间的耦合,纤芯壁厚增加以及纤芯扩张系数增大都会导致芯模与表面模的耦合增强,增大光纤表面散射损耗,并且由于表面模的出现也会导致光纤的传输带宽变窄。受光纤结构的限制,19芯空芯光子带隙光纤的光纤损耗难以降到1 dB/km以下,进一步降低光纤损耗,只能通过去掉更多的空气孔,形成更大的空芯结构。研究结果为优化空芯光子带隙光纤结构、降低损耗提供了理论依据和指导。
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-04-10
  • 修回日期:  2019-05-20
  • 刊出日期:  2019-09-30

空芯光子带隙光纤的损耗特性

doi: 10.3788/IRLA201948.S218001
    作者简介:

    王鑫(1989-),女,讲师,博士,主要从事微结构光纤及器件方面的研究。Email:xin.wang@bjtu.edu.cn

    通讯作者: 娄淑琴(1965-),教授,博士生导师,博士,主要从事特种光纤及器件、光纤传感器、光纤激光器等方面的研究。Email:shqlou@bjtu.edu.cn
基金项目:

中央高校基本科研业务费专项资金(2016RC037)

  • 中图分类号: TN253

摘要: 降低光纤损耗是当前空芯光子带隙光纤的研究重点。以19芯空芯光子带隙光纤为例,采用有限元方法,从光纤结构设计角度出发,系统地研究了光纤结构参数与光纤损耗之间的关联性。研究结果表明,增大包层空气孔层数、包层空气孔占空比以及包层空气孔的倒圆角直径可以有效降低光纤的限制损耗(降低到10-4 dB/km以下);而表面散射损耗的大小取决于芯模和表面模之间的耦合,纤芯壁厚增加以及纤芯扩张系数增大都会导致芯模与表面模的耦合增强,增大光纤表面散射损耗,并且由于表面模的出现也会导致光纤的传输带宽变窄。受光纤结构的限制,19芯空芯光子带隙光纤的光纤损耗难以降到1 dB/km以下,进一步降低光纤损耗,只能通过去掉更多的空气孔,形成更大的空芯结构。研究结果为优化空芯光子带隙光纤结构、降低损耗提供了理论依据和指导。

English Abstract

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