内包层椭圆孔光子晶体光纤光学特性分析

Abstract

针对光纤通信和传感系统中高双折射的应用需求,文章提出了一种新型光子晶体光纤,其包层由圆形空气孔按六角晶格结构排列而成,将最内层设计为4个椭圆空气孔和两个小圆空气孔。采用全矢量有限元法,通过改变内包层椭圆空气孔的椭圆率和圆形空气孔的大小,对该光纤的有效折射率、双折射系数、非线性系数和色散特性进行了仿真研究,仿真结果表明,当椭圆率为0.5,小圆孔直径为0.8μm时,在波长为1 550 nm处可得到4.22×10-2的高双折射系数、109.65 km-1·W-1的高非线性系数和低至-14 ps/（nm·km）的色散值。文章提出的光子晶体光纤具有高双折射及高非线性的性质,可应用于光开关等领域,为光纤通信和光纤传感等方面的研究提供了理论基础。

Keywords

• 光子晶体光纤;有限元法;高双折射;非线性