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《内包层为负折射率介质双包层光纤的传输特性的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第31卷第5期光学学报Vol.31,No.52011年5月ACTAOPTICASINICAMay,2011内包层为负折射率介质双包层光纤的传输特性的研究11112侯尚林张书军黎锁平刘延君徐永钊1兰州理工大学理学院,甘肃兰州7300502东莞理工学院电子工程学院,广东东莞523808摘要采用全矢量的方法,数值求解了内包层为左手材料,纤芯和外包层为常规材料的W型弱导双包层光纤的特征方程,分析了其模式分布、色散和时延特性。结果表明内包层为左手材料的双包层光纤具有许多不同于常规光纤的反常特性:单模传输模式只存在于特
2、定的频率范围内;随着内包层负折射材料厚度的增加,同一模式同一频率下出现不同的传播常数;内包层厚度对单模的色散和群时延影响巨大,通过增大内包层厚度,可以达到-158000ps/(nmkm)大负色散及极大的群时延。这些结果为设计新型色散补偿光纤及新型光纤器件提了供理论基础。关键词光纤光学;左手材料;光纤;波导色散;群时延中图分类号TN929.11文献标识码Adoi:10.3788/AOS201131.0506004InvestigationonTransmissionCharacteristicsofDoub
3、lyCladdingFiberwithanInnerCladdingMadeofNegativeRefractiveIndexMaterial11112HouShanglinZhangShujunLiSuopingLiuYanjunXuYongzhao1SchoolofScience,LanzhouUniversityofTechnology,Lanzhou,Gansu730050,China2InstituteofElectronicEngineering,DongguanUniversityofTechnolo
4、gy,Dongguan,Guangdong523808,ChinaAbstractThecharacteristicequationofadoublycladdingfiberwithaninnercladdingmadeofnegativerefractiveindexmaterialispresentedbyfullvectorialmodemethod.Itsmodedistribution,dispersionandtimedelayaredemonstrated.Theresultsindicatethatthi
5、skindoffiberhassomeabnormalproperties,suchasthesinglemodeexistingincertainnormalfrequency.Alongwithincreasingdiameterofinnercladding,differentpropagationconstantsexistinthesamemodeandnormalizedfrequency.Thediameterofinnercladdinghasgreatinfluenceonthedispersionandg
6、rouptimedelay.Thedispersioncanreach-158000ps/(nmkm)andgrouptimedelaycanbecomeverylargebyincreasingthediameteroftheinnercladding.Theseresultsprovidetheoreticalbasisfordesigningnoveldispersioncompensatingfiberandphotonicdevices.Keywordsfiberoptics;lefthandedmateri
7、al(LHM);fiber;waveguidedispersion;grouptimedelayOCIScodes060.2310;060.2430;160.39181引言射、反常多普勒效应和反常切伦柯夫辐射等,展现了负折射率介质材料作为一种新型的人工电磁材它在光与电磁波领域潜在的重要应用价值,如高分[2,3][4]料,近几年来引起了人们极大的兴趣。由于电磁波辨率透镜成像、新型共振腔以及反常光子隧[5,6]道等。在这种材料中传播时,电场,磁场和波矢遵循左手定目前对左手材料光纤传输特性研究主要集中在则,所以负折射率材料
8、又被称为左手材料[7](LHM)[1]。左手材料的反常电磁特性[1],如负折平板波导及单包层光纤传输模式上,如蒋美萍等收稿日期:20101103;收到修改稿日期:20110126基金项目:甘肃省自然科学基金(1010RJZA036)、兰州理工大学博士启动基金和广东省自然科学基金
