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《光子晶体光纤布拉格光栅传输谱特性的分析》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第26卷第7期光学学报Vol.26,No.72006年7月ACTAOPTICASINICAJuly,2006文章编号:025322239(2006)072100726光子晶体光纤布拉格光栅传输谱特性的分析1,2111刘锐瞿荣辉蔡海文方祖捷1中国科学院上海光学精密机械研究所,上海2018002中国科学院研究生院,北京100039摘要:研究光子晶体光纤中光纤光栅的传输谱特性对于研制基于光子晶体光纤的光纤光栅器件有着重要的意义。结合耦合模理论和光束传输相关函数方法,对一种典型光子晶体光纤中的布拉格光栅(FBG)传输谱进行了理论分析。比较了光子
2、晶体光纤中布拉格光栅与常规布拉格光栅的传输谱。数值分析了光纤截面结构变化对于光栅传输谱的影响,并给出这种影响的定性解释。计算结果显示,与常规光纤光栅相比,包层模共振引起的损耗峰与正反向纤芯模耦合引起的损耗峰可以相比拟,而包层模共振的间隔也比常规光纤中光纤光栅的包层模共振间隔要大。同时给出了晶体光纤截面上空气孔的占空比,空气孔的排布层数对于传输谱影响的规律。关键词:光纤光学;光纤光栅;光束传输方法;耦合模理论;光子晶体光纤中图分类号:TN25的文献标识码:AAnalysisoftheTransmissionSpectralCharacte
3、risticsofFiberBraggGratinginPhotonicCrystalFibers1,2111LiuRuiQuRonghuiCaiHaiwenFangZujie1ShanghaiInstituteofOpticsandFineMechanics,theChineseAcademyofSciences,Shanghai2018002GraduateSchooloftheChineseAcademyofSciences,Beijing100039Abstract:Itisessentialforthedevelopmento
4、fphotoniccrystalfiberbasedfibergratingdevicestostudythetransmissionspectralcharacteristicsofthefibergratinginphotoniccrystalfiber.Basedonthecoupledmodetheoryandbeampropagationcorrelationfunctionmode2solver,thetransmissionspectrumofatypicalfiberBragggratinginphotoniccryst
5、alfiberisstudied.ThetransmissionspectraoffiberBragggratinginphotoniccrystalfiberandconventionalfiberarecompared.Theinfluenceofthestructurechangeofthefibercrosssectiononthetransmissionspectrumissimulated,andderivedqualitatively.Itisfoundthatthelosspeakscausedbycladdingmod
6、eresonanceshavesimilarstrengthswiththosecausedbythebidirectionalcoremodecoupling,andthespacingofcladdingmoderesonancesislargerthanthatinaconventionalfiber.Meanwhile,theruleofeffectsofdutyratiooftheairholesandthelayernumberoftheairholesonthetransmissionspectrumisgiven.Key
7、words:fiberoptics;fibergrating;beampropagationmethod;coupledmodetheory;photoniccrystalfiber1引言目前,微结构光纤的数值建模方法已经有多[4~11]近年来,微结构光纤(包括光子晶体光纤)的制造种。不过大都局限于微结构光纤的截面分析。对于微结构光纤的纵向特性的研究,如微结构光纤技术,理论研究方法以及在不同科学领域中的广泛应中的光纤光栅,熔融拉锥型的微结构光纤等,则需要用都取得了很大的进展,国内在这方面也开展了一系列工作。微结构光纤的一系列奇异特性为此
8、类光纤更多地依赖于光束传输方法。的器件研制与开发提供了新的可能[1~3]。研究光子研究任意光波导器件传输谱特性的一种直接方法是用光束传输方法在给定波段的不同波长处逐一晶体光纤中光纤光栅的传输谱特性对于研制基