一种红外波段低损耗空芯反谐振光纤的设计与研究
投稿时间:2019-07-17  修订日期:2019-09-13  点此下载全文
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韩颖 燕山大学 信息科学与工程学院 河北省特种光纤与光纤传感重点实验室 hanyingysu@163.com 
董婷婷 燕山大学 信息科学与工程学院 河北省特种光纤与光纤传感重点实验室 dongtingting_0212@163.com 
卿源 燕山大学 信息科学与工程学院 河北省特种光纤与光纤传感重点实验室 qyqingyuan156@163.com 
宋朋 济南大学 物理科学与技术学院  
朱维震 燕山大学 信息科学与工程学院 河北省特种光纤与光纤传感重点实验室 zweizl123@163.com 
周凡迪 燕山大学 信息科学与工程学院 河北省特种光纤与光纤传感重点实验室 815957539@163.com 
李正然 燕山大学 信息科学与工程学院 河北省特种光纤与光纤传感重点实验室 tingchanzhixia@163.com 
王伟 燕山大学 信息科学与工程学院 河北省特种光纤与光纤传感重点实验室 wangwei@ysu.edu.cn 
侯蓝田 燕山大学 信息科学与工程学院 河北省特种光纤与光纤传感重点实验室  
基金项目:国家自然科学基金项目(面上项目,重点项目,重大项目)
中文摘要:提出一种红外波段低损耗的空芯反谐振光纤,石英包层管为半圆半椭圆拼接结构,采用全矢量有限元法进行设计与研究。半椭圆管的半短长轴与半圆管的半径相等,将半圆管与半椭圆管进行拼接,改变半圆的半径以及半椭圆管的半长轴来改变靠近纤芯处的负曲率以及远离纤芯的正曲率,进而研究包层管的正负曲率对空芯反谐振光纤的损耗特性的影响,设计应用于1.5~3 μm波段的低损耗空芯反谐振光纤。结果显示负曲率较小正曲率较大时限制损耗效果更好。当靠近纤芯处为圆形半管远离纤芯处为椭圆半管,圆形半径ry=25 μm,椭圆的半长轴rx=65 μm,半短长轴ry=25 μm时,光纤最低传输损耗在波长2.1 μm处为8.22×10-2 dB/km。
中文关键词:红外波段  空芯反谐振光纤  负曲率  限制损耗
 
Low loss hollow-core anti-resonant fiber in infrared band
Abstract:A hollow-core anti-resonant fiber is proposed with low confinement loss in infrared band. The cladding tube is a semicircular semi-elliptical splicing structure. The full vector finite element method is used for the simulation. The minor axis half of the semi-elliptical tube is equal to the radius of the semicircular tube. The semi-circular tube and the semi-elliptical tube are spliced, the negative curvature near the core and the positive curvature far away from the core are changed by improving the half axis of the tube. The purpose of this paper is to study the loss characteristics of the positive and negative curvature of the cladding tube, and to design a low loss hollow core anti-resonant fiber applied in the 1.5~3 μm band. The results show that the effect of limiting loss is better when the negative curvature is smaller and the positive curvature increases. The lowest transmission loss is 8.22×10-2 dB/km at the wavelength of 2.1 μm whenSthe semicircular tube is close to the core and the elliptical tube is far away from the core, the circular radius is ry=25 μm, the semi-major axis of the ellipse, rx=65 μm, the semi-minor axis, ry=25 μm.
keywords:infrared  band, hollow-core  anti-resonant  fiber, negative  curvature, confinement  loss
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