1 南京邮电大学电子与光学工程学院、柔性电子（未来技术）学院，江苏 南京 210023
2 南京邮电大学材料科学与工程学院，江苏 南京 210023
提出了一种面向2.0 μm的新型异质螺旋包层结构的大模场单模光纤，基于坐标变换理论，采用有限元仿真技术，建立了三维螺旋光纤的二维仿真模型，分析了光纤的模式传输特性，得到了优化的光纤参数，使得基模传输损耗小于0.1 dB/m，高阶模传输损耗大于10.0 dB/m，单模芯径达66 μm，模场面积约为2360 μm2。当光纤弯曲时，螺旋狭缝宽度值减小到9 μm附近。螺距增加到26 mm、光纤弯曲半径最小为33 cm时，基模传输损耗为0.10 dB/m，高阶模传输损耗大于10.08 dB/m。所提出的螺旋结构大模场光纤的螺距较长，属于全固态结构，参数之间可相互协调，有利于光纤的制备和使用，模式分辨本领达到大模场单模光纤相关要求，有望在高功率光纤激光器中获得良好的应用。
光纤光学 大模场光纤 模式传输特性 弯曲损耗特性 光学学报
2022, 42(20): 2006005
1 深圳大学纳米光子学研究中心, 广东 深圳 518060
2 深圳大学光电工程学院光电子器件与系统教育部/广东省重点实验室, 广东 深圳 518060
3 阿德莱德大学光子和先进传感器研究所, 阿德莱德 5005
研究了轨道角动量(OAM)模式在柚子型微结构光纤(MOF)中的传输。光纤纤芯周围存在一层直径为3 μm的柚子型空气孔, 由于空气孔与光纤纤芯之间存在较大的折射率差, 传输的光被局限在纤芯中, 从而形成稳定的传输模式。通过有限元法对光纤中的矢量本征模式进行模拟, 得到了模式的有效折射率和模场分布。结果表明, MOF在630 nm波长附近可支持10个OAM模式传输, 各模式间的有效折射率差达到0.01以上,较大的有效折射率差可抑制光纤中各模式间的相互耦合, 从而提高OAM模式在光纤中的传输性能。实验中利用特殊设计的光学旋涡达曼光栅对在光纤中传输1 m的OAM1,1和OAM-1,1模式进行解调。
光纤光学 轨道角动量 有限元法 柚子型微结构光纤 有效折射率差 模式传输
清华大学精密仪器与机械学系光子与电子研究中心, 北京 100084
研究了波导自成像的特点和它在激光相干合成中的可能应用。基于波导的相位传播常量,应用模式传输分析方法,对波导自成像的形成过程进行分析与模拟,确定了几种正规波导的自成像长度及成立条件,归纳了波导自成像的特点,并应用方形和正三角形波导进行了多路光束的合成模拟。结果表明,利用波导自成像现象进行相干合成,可以提升光束的输出功率,保持高质量光束的传输,是实现高功率激光输出和近衍射极限光束质量的有效途径。
导波光学 自成像 相干合成 模式传输分析 自成像长度 保真度
1 浙江大学物理系,杭州,310027
2 浙江大学现代光学仪器国家重点实验室光及电磁波研究中心,杭州,310027
研究了基于多模干涉(MMI)耦合器的阵列波导光栅(AWG).通过模式传输分析方法,分析了多模干涉耦合器及阵列波导;并给出在硅基底上的二氧化硅波导上四通道100 GHz-AWG普通结构和紧凑结构的设计结果.
阵列波导光栅 多模干涉耦合器 模式传输分析方法
浙江大学光电系现代光学仪器国家重点实验室光与电磁波研究中心,杭州,310027
本文分析了以硅基底上二氧化硅波导为代表的弱导波导多模干涉(MMI)耦合器件输入(出)波导位置及宽度和MMI长度等结构参量对器件性能的影响.提出了参量空间法,在给定工艺材料参量和多模波导宽度情况下,通过匹配各结构参量,制出均匀性好、附加损耗低的弱导波导多模干涉耦合器件.
多模波导干涉耦合器 模式传输分析 自成象理论
