微结构纤芯对光子晶体光纤基本特性的影响

摘要

本文设计了两种具有微结构纤芯的光子晶体光纤(PCFs)--矩形芯和椭圆芯PCFs,利用电磁场散射的多极理论研究了这两种光纤的基本特性.发现在光纤包层气孔不变的情况下,仅通过调节纤芯气孔的大小就可以灵活地调节光纤的双折射、色散和非线性特性.随着纤芯气孔半径r1的增大,两种纤芯结构的PCFs表现出如下特点:双折射度增大且最大双折射度对应的波长发生红移,零色散波长由一个增加到三个,短波段非线性系数增大而长波段非线性系数减小.r1=0.4 μm的椭圆芯PCFs的三个零色散波长分别位于可见、近红外和中红外波段.在结构参数相似的情况下,椭圆芯PCFs比矩形芯PCFs更容易实现高双折射和高非线性.