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一种新型高双折射光子晶体光纤张晓娟赵建林’侯建平言咚凵銹的端面结构及理论分析方法1物理学报关键词:光子晶体光纤,模式双折射,偏振特性,、高速光通信]通信的发展,需要性能更高、ü,探索新型的高性能保偏光纤势在PCF气孔大小和形状,,通过改变光纤横向结构来产生双折射的LL472000Ortigasta等首次通过设置不规则的空气孔获得了模37103Hanseno93ב谋Fü庀耍撕螅捎酶谋浒憧掌軱的对PCF提出‘PCFPCF4PCF采用全矢量频域有限差分法分析光纤的模场特性和偏振特性,并研究结构参数对模式双折射及色散特性的影响,,设置不同的结构PCF1过改变空气孔的几何尺寸实现的,温度的影响很小,稳定性好,,其结构参LddL石英玻璃折射率,—///—⑥:该结构光纤基模的两个正交偏振态不再简并,其模式呈现很强的线偏振特性,,⒖蒲в爰际跹芯克挛魇」庑畔⒓际踔氐闶笛槭遥靼(2006921200721):E-mailj]******@nwpueduCll琋,,ChinPhysSoc0
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暖列矾h茎:唬篫瓮鳎篯,=罞:一挚,v3YPCF法、有限元法、有效折射率法、超格子法、,将麦克斯韦方程组化为矩阵形式的特征方程,,因此可以较为精确地表示出光纤中的模式特性,∞的单色光波,其电E表示为西縠弧辠,式中。。.相应地,将麦克斯韦方程组中的两个旋度方程优按频域有限差分方法在一个差分格点上进行离散n,并采用零边界条件,可得特征方程,通过求解式构成的特征方程,,相应的特征向量经过由向量到矩阵的转换,,因此可以较为精确地表示出光纤中的光场模式特性,并且还可以由此方法计PCF(n=痥。⒏萦行д凵渎仕娌ǔさ谋浠夂铣鯬的色散关系曲线、,则同时得到男椴柯琲,通过损耗计算公式可以计算光纤的限制损耗￡#,分离成两个不简并的Ydd2懈昶窕5镊胤较蚍至亢蚘方向分量的振幅分布图,其中图,,獄方向分量,图,,猋方向分量,右侧灰度NC2(a)(b)A=2md=04Add=30=nm2YY'Y084图,荆匀唬孀哦ソ的减小,光场沿纵向渗透,(e)(f),龅氖窍喽杂谕当海痙,减小到时的模场分布,,通过调节光纤的结构参数,,或为了增强光场的非线性效应,可以通过调整光纤的结构参数,:根据模8张晓娟等:一种新型高双折射光子晶体光纤1高双折射光子晶体光纤截面结构示意图,
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物理学报卷2PCF(a)(b)dl=04Ad2Idl=30=1100(c)(d)dl=O4Ad2IdI=30=84(e)(f)dl=036AdzIdi=300=110(g)(h)dl=O36Ad2Idl=25=110
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4拟结果,当空气填充率增加到一定程度时,光纤的模场分布会出现高阶模,因此必须合理设置光纤的结(ddd)V<153A=2md=04Add=30=,模拟结果还发现,采用不同的结构参数(ddd)LlA=2时,计算得出两个偏振方向的损耗分别为和dBm构参数不变,仅增大海痙,,则两个偏振方向的损耗dd=