摘要：在以1550nm为中心的宽带波长范围内设计了一种宽带低非线性色散补偿光子晶体光纤,采用矢量光束传输法数值模拟了包层中空气孔层数、空气孔直径和空气孔节距对于其色散和非线性特性的影响。计算结果表明,内六层空气孔对于其色散与非线性特性有较强影响。通过优化调节第四到六层空气孔的直径和空气孔节距,设计了在以1550nm为中心的100nm带宽波长范围内对相当于自身长度190倍的普通单模传输光纤进行色散补偿的光子晶体光纤(色散补偿偏移率保持在0.5%以内),在此宽带波长范围内保持非线性系数低于3W-1?km-1。

摘要：采用矢量光束传输法对空气孔包层呈正六边形分布的微结构光纤的色散和非线性特性进行了数值模拟。通过分别调节内三层空气孔的直径和包层空气孔节距,设计了一种低非线性宽带色散补偿微结构光纤。该光纤在波长1.55μm处具有-3235.8ps/nm/km的大负色散,可在以1.55μm为中心的100nm宽带波长范围对相当于自身长度190倍的普通单模传输光纤进行宽带色散补偿(色散补偿率偏移在0.5%以内),同时该光纤可在此宽带波长范围内保持非线性系数低于5W-1·km-1。

摘要：为解决空分复用通信系统中多芯光纤色散积累的问题,本文利用光子晶体光纤灵活的色散可调性并结合多芯光纤提出了一种C+L波段低损耗色散补偿19芯光子晶体光纤。通过有限元法结合耦合模理论对该光纤色散、芯间串扰、限制损耗及弯曲损耗等各项光学性能进行了数值模拟。结果表明,该多芯光纤在C+L波段实现大负色散的同时,能显著抑制芯间串扰及限制损耗。该光纤在C+L波段内可实现介于-9572~-13633 ps/nm/km之间的大负色散及介于2.04×10^(-5)~8.1×10^(-3)dB/km之间的超低限制损耗。同时在C+L波段该光纤芯间串扰介于-88.96~-33.33 dB/100 km之间,并且弯曲损耗值满足ITU-T建议的G.654光纤在标准光纤尺寸下对19芯光子晶体光纤的要求。因此,该光纤可在基于空分复用技术的多芯光纤通信系统中发挥有效的色散补偿作用。

摘要：为探测在近红外和中红外的低折射率物质,提出一种新型的基于D形开环光子晶体光纤的金表面等离子体共振低折射率传感器,并用有限元方法对该传感器的传感性能进行了分析。结果表明该传感器在波长2020~3036 nm范围内可检测1.18~1.30的折射率;在1.23到1.30的低折射率范围内,该传感器的光谱灵敏度平均值为11650 nm/RIU;当折射率在1.29到1.30之间变化时,光谱灵敏度和分辨率可分别达到最大值38800 nm/RIU和2.37×10^(-6)RIU。该传感器可实现近红外和中红外波段的低折射率检测,在生物医学传感、水环境及湿度检测等领域具有潜在的应用前景。

摘要：对特征方程直接求导解得了基模群时延和群速色散,讨论了双包层单模光纤不同折射率分布对传播常数、群时延、群速色散以及零色散点波长的影响。研究结果表明:光学参数,即纤芯和外包层的相对折射率(P)以及内包层和外包层的相对折射率(R)对该类光纤的传播常数、群速度、群速色散和零色散点波长均有比较明显的影响,影响的大小及规律随参数的不同又有所不同。这些规律为设计满足不同色散要求的双包层单模光纤提供了理论依据。

摘要：通过有限元方法研究了AsS光子晶体光纤在2μm至6μm波段的受激布里渊散射。数值结果表明,当空气占空比小于0.6时,所提出的光子晶体光纤可保持单模工作。布里渊频移主要受泵浦波长和光纤结构的影响,泵浦波长从2μm增加到6μm时,布里渊频移减小了4.16 GHz;而当空气占空比由0.5增加到0.6时,布里渊频移变化量仅为兆赫兹量级。布里渊增益谱的半高全宽取决于声子寿命,泵浦波长为2μm时布里渊增益谱的半高全宽是泵浦波长为6μm时的9倍。在空气填充率为0.5和0.6的情况下,提出的光子晶体光纤的最大布里渊增益分别为2.413×10^(-10)m/W和2.429×10^(-10)m/W。在光纤有效长度相同的条件下,布里渊阈值与泵浦波长正相关,在空气填充率为0.5和0.6的光子晶体光纤中,使用6μm泵浦时的布里渊阈值比使用2μm时分别增大了27.8%和19.6%。这些数值结果对于中红外波段设计和制造基于所提出光纤的光学设备或光学传感器具有重要意义。

摘要：采用矢量光束传输法数值模拟了基于模式耦合的双芯光子晶体光纤的色散和非线性与其结构的关系。结果表明:通过在包层中移除一层空气孔以形成外纤芯并调整内外纤芯之间的距离及包层空气孔的占空比,内外纤芯间的模式耦合可以在宽带范围内发生,导致产生大负色散。同时,由于光场分布在两个纤芯内,增大了模场面积,产生低非线性,可以实现低非线性宽带色散补偿。

摘要：结合蜂巢晶格与不同空气孔直径晶格二者的优势,提出一种改进型蜂巢晶格结构光子晶体光纤,采用矢量光束传输法对该光纤的色散与非线性特性进行了数值模拟,分析了色散、非线性系数与其晶格参量之间的关系。数值结果表明,该光纤在1.2～1.6μm波段内可以实现大负色散、色散平坦、正色散等多种色散特性;此外,晶格结构中空气孔直径的减小使得基模有效面积增大,从而降低了非线性系数。因此,通过调节该光纤的结构参量可以灵活地调整其色散与非线性特性,为设计光子晶体光纤提供理论参考。

摘要：为解决布里渊频移同时受温度和应变影响的交叉敏感问题,提出了用声波导布里渊散射同时检测温度和应变的传感器设计方案.根据声波导布里渊散射中不同声模对温度和应变的敏感度不同,设计特定的抽运光和斯托克斯光频率,使检测的频谱图上呈现多峰放大现象.再根据温度和应变对声模特征频率的影响,区分出光纤所受温度和应变值.模拟结果表明标准SMF-28光纤中,R_(02)模对应的温度敏感度比TR_(25)模对应的温度敏感度低0.86%,R_(02)模对应的应变敏感度比TR_(25)模对应的应变敏感度高54.1%.由于R_(02)模和TR_(25)模对应温度敏感度近似相同,而两者对应应变敏感度相差较大,可以有效地区分出温度和应变对布里渊频移的影响,从而达到温度应变同时测量的目的.

摘要：设计了一种七芯低串扰近零超平坦色散液体填充光子晶体光纤,利用有限元法模拟计算了色散、芯间串扰和弯曲损耗等性能.数值模拟结果表明,该多芯光纤在实现近零宽带超平坦色散的同时,显著抑制了芯间串扰和弯曲损耗.在波长为1.38~1.74μm时,色散值介于0±0.5 ps/(km·nm)之间,且色散斜率介于0±0.02 ps/(km·nm^(2))之间.芯间串扰在C+L波段的最大值低于-84.09 dB/100 km,并且弯曲损耗值满足ITU-T建议的G.654光纤在125μm包层直径中对七芯光子晶体光纤的要求.