摘要：为了得到高非线性低损耗光子晶体光纤,设计了八角格子圆形空气孔组成的光子晶体光纤结构。利用全矢量有限元法并结合完美匹配层吸收边界条件,对该光子晶体光纤的纤芯材料折射率、非线性系数和限制损耗进行了数值模拟。数值模拟结果表明,该光纤呈现高非线性、低损耗和较好的模场约束能力。调整光纤参数为d1=0.77μm,d2=0.86μm时可以得到更好的结果,在波长1.55μm处获得高的非线性系数37.6km-1.W-1和低限制损耗0.7×10-17dB/km。

摘要：运用平面波展开法分析As2S3、Ge20Se65Sb15和As2Se3硫系玻璃光纤在不同空气填充率下的带隙分布图,分析结果表明三种材料在空气填充率提高到0.75时,光子带隙与空气线均出现交汇模式,且带隙宽度大,纤芯空气孔中适宜进行激光传输.运用有限元法分析不同纤芯孔直径的Ge20Se65Sb15硫系玻璃空芯光子带隙光纤的基模限制损耗和有效模场面积,结果表明纤芯直径9.2μm时限制损耗最低,模场面积较小.通过优化光纤的结构参量,适合于4.3μm波长处高功率中红外激光传输的空芯光子带隙光纤,其限制损耗为0.00472dB/m,有效模场面积为58.046μm2.

摘要：为了改善高功率光纤激光器的非线性效应,提出并设计了一种新型的无源、单模、低损耗、大模场的光子晶体光纤结构。利用时域有限差分法并结合完美匹配层边界条件,分析了光子晶体光纤有效模场面积的影响因素,得到光子晶体光纤性能随波长及几何结构的变化规律,从而得到实现更大模场面积的结构参量。结果表明,保证单模传输的情况下,在1.064μm波长处,优化设计的大模场光子晶体光纤有效模场面积可达3118.4μm^(2),对应的非线性系数可低至5.68×10^(-5)m^(-1)·W^(-1),限制损耗可降低到4.55×10^(-7)dB·m^(-1)。该光纤具备低损耗、低非线性和大模场面积等特性,在实现光子晶体光纤激光器高功率、高光束品质激光输出方面具有重要应用。

摘要：设计了一种中心带有椭圆空气孔缺陷的光子晶体光纤,采用全矢量有限元法研究了该光纤基模的电场分布、双折射、色散、非线性及限制损耗等特性。结果表明,电场能量被束缚在光纤的纤芯。在λ=1.55μm处,光纤的双折射为5.958×10^(-2),达到10-2数量级;在1.50~1.60μm波段范围内,色散值在(-549.2±5)ps/(nm·km)范围内,具有高负平坦色散。此外,该光纤的x偏振基模的非线性系数为46.82 W^(-1)·km^(-1),低损耗值为5.413×10-4 dB/km,并且在y方向上两个基模偏振态的限制损耗是x方向的6423倍。该光子晶体光纤具有高双折射、高非线性、高负平坦色散、低损耗的特点,在光纤传感、偏振控制、色散补偿及非线性光学等领域具有广阔的应用前景。

摘要：课题组提出了一款圆孔缺陷纤芯的高非线性、低损耗的新型光子晶体光纤,该设计提高了光纤基模的非线性值。研究利用全矢量有限元法对光纤基模的特性进行了仿真与分析,仿真结果显示:当λ=1.55μm时,得到了圆孔缺陷光纤基模的非线性系数为73.4W^(-1)·km^(-1),限制性损耗值为10^(-5)dB/km量级。这种设计实现了光纤的高非线性、低损耗等特性,为光纤传感、非线性光学等领域的研究提供了理论指导。