摘要：为了降低少模光纤的模间耦合和弯曲损耗,增大有效模场面积,设计了一种环芯和侧孔辅助结构的少模光纤。理论分析了这种光纤的有效折射率分布、弯曲损耗和有效模场面积,采用有限元法计算光纤参数对相邻LP模式间最小有效折射率差、有效模场面积和弯曲损耗的影响,各模式之间的最小有效折射率差可达1.7×10^(-3),所有模式的有效模场面积均大于106μm^(2),当弯曲半径为28mm时,各模式弯曲损耗最大仅为10^(-11)dB/m。该结构具有大模场面积,低模间串扰以及更好的抗弯曲性能,延伸了空分复用的研究思路。

摘要：针对高功率光纤激光器在实际应用过程中所面临的高效耦合及激光输出质量问题,自行设计了大模场微结构光纤的波导结构,采用集束拉丝技术制备了纤芯直径41μm、内包层数值孔径0.62、纤芯数值孔径0.05、有效模场面积约530μm2的掺镱微结构光纤。在抽运功率为35.0 W的条件下,获得的单模激光输出功率为19.1 W,斜率效率为55.2%,光束质量因子M2小于1.01。

摘要：提出了一种新型双空气孔多芯-双模-大模场面积光纤结构,计算了其模场分布、基模有效面积及弯曲损耗特性,分析了各结构参量对其有效折射率及有效面积的影响.这种结构在增大有效面积的同时使得二阶模的TE01,TM01模截止,实现双模传输,基模有效面积约为1044μm2.调整其结构参量,甚至可以达到单模传输.这种结构制作简单、设计灵活,可用于高速大容量无源光纤及有源器件中.合理设计各结构参量,可以使有效面积达到3512μm2甚至更高,从而满足光通信领域中大容量、高功率传输等实际应用的需求.

摘要：为设计具有大模场面积和正常色散的光纤,提出了一种新型的同轴双芯光纤。通过在中心纤芯内引入空气孔,光纤能够拥有红移的零色散波长和提升的有效模场面积。进一步分析了光纤参数对光纤群速度色散和有效模场面积的影响。据此分别设计了具有三种不同参数条件的光纤,光纤具有宽带的正常色散工作区域,可分别覆盖1 400—1 800 nm, 1 700—2 000 nm, 2 000—2 300 nm,具有大于-5 ps/(nm·km)的群速度色散,有效模场面积可高达296μm2。提出的光纤在高功率超短脉冲光纤激光源中具有潜在的应用价值。

摘要：本文提出了一种具有双模特性大模场面积的微结构光纤,通过有限元法计算其模场分布、基模有效模场面积及弯曲损耗特性,并分析了不同结构参量对限制损耗及有效模场面积的影响.计算结果表明:通过合理地改变光纤结构参量,可以使二阶模LP11、三阶模EH11截止,实现基模LP01、三阶模HE31双模传输,其中基模的有效模场面积可达700μm2.这种结构的光纤制作简单,在大容量光纤传输系统中具有重要应用.

摘要：提出了一种新型三角芯抗弯曲大模场面积光子晶体光纤.该结构采用单一尺寸的圆形空气孔,降低了制作难度.在波长1.064μm处,在平直状态和弯曲半径为30 cm时,模场面积分别为1386μm2和1153μm2,弯曲带来的模场面积减少量仅为16.85%.当弯曲半径为30 cm时,基模的损耗为0.087 dB/m,二阶模的损耗大于1.5 dB/m,大的损耗差有效保证了光纤单模运转.此外,弯曲半径30 cm时,弯曲方向角扩展至±180,光纤弯曲不再受弯曲方向的限制.所设计的光纤结构具有大模场面积、小的模场面积减少量、低的弯曲损耗以及低的弯曲方向敏感度等优势,为小型化、集成化高功率激光传输及光纤激光器和放大器的研究奠定了基础.

摘要：研制出一种新型抗弯曲大模场面积石英光子晶体光纤.利用光子晶体光纤结构设计的灵活性,通过规划缺陷的位置及空气孔的尺寸,实现了大模场面积单模及低弯曲损耗特性.应用建立的实际光子晶体光纤特性分析模型,研究了研制光纤的模式特性和弯曲特性,在波长1064nm处,平直状态下光纤的模场面积可以达到2812μm2,基模限制损耗为0.00024dB/m,高阶模限制损耗高于1.248dB/m.基模和高阶模之间的高传输损耗差,保证了在获得大模场面积的同时实现单模传输.弯曲半径和弯曲方向角所带来弯曲损耗变化的研究结果显示,即使在弯曲半径小到5cm时,弯曲损耗也在103dB/m量级以下,而且在弯曲半径为30cm时光纤可承受的弯曲方向角范围扩展至60—60.研制的光纤具有良好的低弯曲损耗特性,可有效解决非对称结构所带来的光纤弯曲特性对弯曲方向角敏感的问题.该光纤在高功率光纤激光器、放大器及高功率传输等技术领域具有重要的应用价值.

摘要：非线性效应和光纤损伤是抑制光纤激光器功率提升的主要因素,因此实现单模运转的大模场面积光纤成为国内外研究人员关注的热点。从光纤滤模、光纤结构设计和模式转换三方面出发,详细介绍了当前大模场面积光纤高阶模抑制技术的研究进展,通过对比几种技术方案,对高功率光纤激光器单模运转的发展进行了展望。

摘要：为更好地解决少模光纤在传输中由于模式耦合过强而导致的信号串扰问题,对弱耦合光子晶体光纤中的线偏振(LP)模式以及矢量模的传输特性进行了研究,设计了一种可传输20种矢量模的双包层光子晶体光纤。通过有限元法模拟光纤参数对相邻LP模式间最小有效折射率差的影响,优化结构参数,使光纤支持稳定传输6种LP模式并满足弱耦合要求。最后分析了不同模式的有效模场面积、弯曲损耗。结果表明:各模式之间的最小有效折射率差达到1.12×10^(-4),表明模式间的串扰可忽略。基模有效模场面积达到了1040μm^(2),且其相应的非线性系数低至1.07×10^(-10)。此外,在弯曲半径为38 mm时,各模式弯曲损耗最大仅为5.65×10^(-8)dB/km。与主流的单模光纤及少模单包层相比,该结构具有大模场面积,低模间串扰及更强的抗弯曲能力,丰富了空分复用技术的开发思路。在大数据、虚拟现实、网络传输容量等新兴业务以及光纤传感方面提供了有益的参考方案。

摘要：提出了一种具有双模大模场面积的多芯光纤,建立了该多芯光纤的电磁场模型并采用有限元方法对其进行求解。基于该模型研究了光纤的模式特性和弯曲特性,系统分析了纤芯间距、纤芯半径和芯包折射率差对光纤模式特性和基模有效模场面积的影响。结果表明:通过引入空气孔并适当减少纤芯间距、纤芯半径和芯包折射率差,该光纤能实现严格的双模传输。保持双模传输时,通过增大纤芯间距,减小纤芯半径和芯包折射率差均有助于增大基模的模场面积。通过调整结构参数,在近似满足双模传输的条件下,光纤的基模模场面积在平直状态下可达到3 155μm2。