燕山大学信息科学与工程学院, 河北 秦皇岛 066004
分析了具有反共振反射的蜘蛛网包层塑料空芯光纤在1.3 μm波段的损耗特性及其与结构参数的关系。将光纤包层等效为周期性多层膜,用渐近转移矩阵法进行数值模拟。为优化光纤结构参数,分析了包层层数N,高折射率层厚度d2和高、低折射率比值n2∶n1对损耗的影响。计算结果表明,随着N的增加,损耗首先快速下降最后达到一个固定值;模式损耗随d2的增加呈线形增大趋势,n2∶n1越大,反共振波长处的损耗越低。在此基础上,用模拟退火优化算法对空气层厚d1和纤芯半径rco进行了最优化求解。最后,用以上求得结构参数的优化组合即N=3,d2=2.648 μm,n2∶n1=1.49∶1.0,d1=3 μm和rco=100 μm,计算得到最低损耗是0.449 dB/km。
光纤光学 结构优化 模拟退火优化法 反共振反射 蜘蛛网结构包层
燕山大学,信息科学与工程学院,秦皇岛,066004
提出并分析了利用蜘蛛网结构包层空芯布喇格光纤在0.65 μm~1.55 μm和200 μm~500 μm波长范围得到低损耗传输的可能性.采用渐近转移矩阵公式所做的分析结果表明:这种光纤的传输损耗远低于构成光纤所用塑料的吸收损耗.在0.65 μm~1.54 μm的可见至近红外波段,这种光纤结构可把构成光纤所用塑料的吸收损耗抑制为1/237 000,甚至可抑制为1/1 300 000;在200 μm~500 μm的太赫兹波段,这种光纤结构可把构成光纤所用塑料的吸收损耗抑制为1/8 962,甚至可抑制为1/83 390.因此用便宜的塑料,可以在可见至太赫兹波段用这种光纤构成较长距离、较高带宽的光纤通信系统,并实现波分复用(WDM).
布喇格光纤 蜘蛛网结构包层 塑料 可见至近红外波 太赫兹波 损耗 Bragg fiber Cobweb-structured cladding Plastics Visible to near infrared wave Terahertz wave Loss