光子晶体光纤耦合损耗的数值研究

王润轩

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光子晶体光纤耦合损耗的数值研究

王润轩

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光子晶体光纤耦合损耗的数值研究

王润轩

1.
宝鸡文理学院物理系宝鸡 721007

作者简介: 王润轩(1953- ),男,教授,研究方向为非线性光纤光学等.E-mail:wangrunxuan53629@163.com.

基金项目:
陕西省教育厅专项基金资助项目(04JK121)
中图分类号: TN929.11

Number study on the coupling loss of the photonic crystal fiber

WANG Run-xuan

1.
Deptartment of Physics, Baoji College of Arts and Science, Baoji 721007, China
CLC number: TN929.11

摘要: 光子晶体光纤(PCF)与普通单模光纤(SMF)以及不同结构光子晶体光纤之间的耦合损耗是急待解决的问题,采用光子晶体光纤的本地正交函数模型,对光子晶体光纤与普通单模光纤以及不同结构光子晶体光纤之间的耦合损耗进行了分析计算,得到了耦合损耗随光子晶体光纤结构参量以及波长的变化关系,给出了最优耦合的光子晶体光纤的结构参量。结果表明,PCF的孔距Λ是影响PCF与SMF耦合损耗的最主要因素,当Λ为某个特定值时,PCF与SMF的模场半径相等,耦合损耗最小,偏离这个特定值时的耦合损耗都会增大;PCF之间的耦合损耗取决于它们孔距的差异;此外由于模场半径与波长有关,当波长为某个特定值时,PCF与SMF模场半径相等,此时耦合损耗也最小。因此,在PCF设计过程中应综合考虑这些相关因素。
- 光纤光学 /
- 正交函数模型 /
- 耦合损耗 /
- 结构参量
Abstract: The coupling loss between photonic crystal fiber(PCF),single mode fiber(SMF),and other PCF with different structure is an urgent problem to be solved today.The local orthogonal functions model of PCF was applied to theoretical analysis of the coupling loss between PCF,SMF and PCF with different structures.The relation between coupling loss and the structural parameter of PCF and mode wavelength was obtained,and the optimal structural parameter was given.The result shows that(1) the main factor that affects the coupling loss between PCF and SMF is the hole space Λ of PCF.When the hole space is fixed to a certain value and the mode radii of PCF and SMF are the same,the coupling loss reaches its minimum value,i.e.,any deviation from this value will increase the coupling loss;(2) The coupling loss between PCFs is determined by the difference of their hole spaces.As the mode radius depends on mode wavelength,the coupling loss will also be in its minimum value when wavelength keeps constant and the mode radii of PCF and SMF are the same.Therefore,the factors should be comprehensively considered in the design process of PCF.
- fiber optics /
- orthogonal functions model /
- coupling loss /
- structural parameter

[1]	PENG W,GAO S J,ZHANG L et al.Influence of the change of refractive index in the cladding of photonic crystal fiber on photonic bandgap[J].Chinese Journal of Quantum Electronics,2005,22(5):777～780(in Chinese).
[2]	DENG Y L,YAO J Q,RUAN Sh Ch et al.High power photonic crystal fiber laser and key issues[J].Laser Thchnology,2005,29(6):596～598(in Chinese).
[3]	RENG G B,WANG Zh,LOU Sh Q et al.Localized orthogonal function model of the photonic crystal fiber[J].Acta Optica Sinica,2004,24(8):1130～1136(in Chinese).
[4]	WANG R X,DOU Ch Sh,ZHOU Ch L et al.Dispersion characteristics of photonic crystal fiber[J].Semiconductor Optoelectronics,2005,26(3):249～252(in Chinese).
[5]	LEE J H,BELARDI W,FURUSAWA K et al.Four-wave mixing based 10Gbit/s tunable wavelength conversion using a holey fiber with a high SBS threshold[J].IEEE Photonics Technology Letters,2003,15(3):440～442.
[6]	PETROPULOS P,HEIDEPRIEM H E,FINAZZI V et al.Highly nonlinear and anomalously dispersive lead silicate glass holey fibers[J].Optical Express,2003,11(13):3568～3573.
[7]	LIU B,LI H,HUANG D X et al.Study on dispersion properties of photonics crystal fiber with orthogonal function methods[J].Opto-electronic Technology & Information,2006,19(1):29～33(in Chinese).
[8]	FANG H,LOU Sh Q,REN G B.Theoretical analysis on splice loss of photonic crystal fiber[J].Acta Optica Sinica,2006,26(6):806～811(in Chinese).
[9]	LI Ch L,SHENG Q Q.The elation between the nonlinear coefficient of PCF and its geometry parameters and the optical wavelength[J].Acta Photonica Sinica,2006,35(5):734～737(in Chinese).

[1]	张学典 , 陈楠 , 聂富坤 , 逯兴莲 , 常敏 . 基于结构和填充的光子晶体光纤色散分析. 激光技术, 2018, 42(1): 48-52. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2018.01.010
[2]	徐峰 , 叶勇 , 张静 , 李志军 , 吴万青 , 俞本立 . 双芯光子晶体光纤耦合器模型优化研究. 激光技术, 2009, 33(3): 259-261,265.
[3]	张志新 , 肖峻 . 1维光子晶体的能带结构分析. 激光技术, 2015, 39(4): 525-527. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.04.021
[4]	周广丽 , 鄂书林 , 邓文渊 . 基于弯曲损耗的光纤温度传感器. 激光技术, 2009, 33(1): 46-49.
[5]	奚小明 , 陈子伦 , 刘诗尧 , 侯静 , 姜宗福 . 光子晶体光纤与普通光纤的耦合熔接. 激光技术, 2011, 35(2): 202-205. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.02.017
[6]	姜凌红 , 侯蓝田 , 邹金红 , 侯宇 . 平坦色散低限制损耗光子晶体光纤的设计. 激光技术, 2011, 35(1): 61-64. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.01.018
[7]	何丁丁 , 刘敏 , 简多 , 李丹 , 廖洲一 . 空芯光子晶体光纤损耗的研究. 激光技术, 2013, 37(2): 243-246. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.02.026
[8]	路晓川 , 张阔海 , 谭荣清 , 黄伟 , 柯常军 . 射频激励矩形波导CO₂激光器的设计和实验研究. 激光技术, 2017, 41(2): 159-162. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.02.002
[9]	吴瑞勇 . 面向井下环境参量的光纤传感物联网系统. 激光技术, 2021, 45(3): 322-325. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2021.03.010
[10]	熊仁华 , 姚寿铨 . 塑料光纤耦合器的分析和研制. 激光技术, 2006, 30(1): 37-39,55.
[11]	周梦薇 , 任偲源 , 朱益清 , 姚晓天 . 熔锥型宽带光纤耦合器的研究. 激光技术, 2019, 43(6): 757-762. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2019.06.005
[12]	赖燔 , 杨华军 , 胡渝 , 刘长久 . 低损耗空芯布喇格光纤的优化设计. 激光技术, 2006, 30(3): 252-254.
[13]	吕欢祝 , 余明芯 , 钟文博 , 张克非 . 大模场低损耗光子晶体光纤的研究与设计. 激光技术, 2021, 45(2): 196-201. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2021.02.012
[14]	王润轩 . 高非线性光子晶体光纤接续损耗的数值研究. 激光技术, 2008, 32(3): 302-304.
[15]	陈立 , 鲁平 , 张亮 , 田铭 , 赵水 , 刘德明 . 2μm全光纤结构铥钬共掺光纤激光器. 激光技术, 2013, 37(2): 195-197. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.02.014
[16]	李武军 , 杨爱粉 , 王石语 , 蔡德芳 , 文建国 , 过振 . 光纤束耦合LD输出光束的空间耦合技术研究. 激光技术, 2006, 30(3): 304-307.
[17]	秦祖军 , 梁国令 , 张文涛 , 叶松 , 熊显名 . 光学差分参量放大布里渊时域分析优化研究. 激光技术, 2016, 40(2): 232-236. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.02.017
[18]	华子明 , 李永倩 , 王少康 , 温芳芳 , 范海军 . 光纤光栅液体双参量传感器增敏设计. 激光技术, 2022, 46(3): 337-343. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2022.03.007
[19]	钱燕 , 刘敏 , 杨静 , 马云华 . 正方形五芯光子晶体光纤的耦合特性分析. 激光技术, 2014, 38(4): 455-458. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.04.005
[20]	李栋 , 周金海 , 瞿柯林 , 祝艳宏 , 金晓峰 . 水面声光耦合光纤水听器的抗波浪解调方法. 激光技术, 2015, 39(1): 1-5. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.01.001

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光子晶体光纤耦合损耗的数值研究

王润轩

作者简介: 王润轩(1953- ),男,教授,研究方向为非线性光纤光学等.E-mail:wangrunxuan53629@163.com

1. 宝鸡文理学院物理系宝鸡 721007

收稿日期: 2006-08-01
录用日期: 2006-09-08
网络出版日期: 2007-10-25

基金项目: 陕西省教育厅专项基金资助项目(04JK121)

关键词:

摘要: 光子晶体光纤(PCF)与普通单模光纤(SMF)以及不同结构光子晶体光纤之间的耦合损耗是急待解决的问题,采用光子晶体光纤的本地正交函数模型,对光子晶体光纤与普通单模光纤以及不同结构光子晶体光纤之间的耦合损耗进行了分析计算,得到了耦合损耗随光子晶体光纤结构参量以及波长的变化关系,给出了最优耦合的光子晶体光纤的结构参量。结果表明,PCF的孔距Λ是影响PCF与SMF耦合损耗的最主要因素,当Λ为某个特定值时,PCF与SMF的模场半径相等,耦合损耗最小,偏离这个特定值时的耦合损耗都会增大;PCF之间的耦合损耗取决于它们孔距的差异;此外由于模场半径与波长有关,当波长为某个特定值时,PCF与SMF模场半径相等,此时耦合损耗也最小。因此,在PCF设计过程中应综合考虑这些相关因素。