填充ENZ材料的太赫兹高双折射及近零平坦色散微结构光纤

作     者：卫较霞 王豆豆 张悦 田江锟 岳帅 WEI Jiaoxia;WANG Doudou;ZHANG Yue;TIAN Jiangkun;YUE Shuai

作者机构：西安科技大学理学院陕西西安710054 

基　　金：国家自然科学基金(11604260) 西安科技大学优秀青年科技基金(2019YQ3-10) 

出 版 物：《应用光学》 (Journal of Applied Optics)

年 卷 期：2022年第43卷第5期

页      码：1022-1029页

摘      要：为了实现太赫兹波的保偏波导传输,设计了一种含有纤芯缺陷孔和椭圆形包层空气孔的高双折射微结构光纤。通过在包层空气孔中选择性地填充太赫兹近零介电常量(epsilon-nearzero,ENZ)材料,引入了几何结构和材料分布的双重不对称性,破坏了2个偏振基模的简并以获得高双折射特性。应用有限元方法研究了光纤的双折射、损耗和色散等传输特性随结构参数的变化规律。在0.5 THz~2 THz的宽频段范围内获得了大于0.01的高双折射。x和y偏振基模的损耗在0.8 THz附近具有最小值,分别为0.903 dB·cm^(-1)和0.851 dB·cm^(-1)。纤芯缺陷孔可以有效调节色散特性,y偏振基模在1 THz~1.8 THz范围内具有(0±0.054)ps·THz^(-1)·cm^(-1)近零平坦色散特性。光纤的传输特性对ENZ材料的折射率变化不敏感。研究结论为研制太赫兹保偏光纤提供了理论参考。

主 题 词：太赫兹 微结构光纤 双折射 太赫兹近零介电常量材料 有限元方法 

学科分类：070207[070207] 07[理学] 0702[理学-物理学类] 

D　O　I：10.5768/JAO202243.0508005

馆 藏 号：203114442...