高双折射类椭圆纤芯光子晶体光纤设计与分析

摘要

为了改善传统光纤灵敏度低、损耗高和非线性效应不易控制的问题,设计一种新型高双折射、低损耗和高非线性的类椭圆纤芯光子晶体光纤(PCF)结构.基于全矢量有限元法,通过COMSOL分析研究了光纤端面的空气孔直径和位置对双折射、限制损耗、模场特性和非线性等特性的影响.仿真结果表明:所设计的PCF结构在波长为1.550 μm处的双折射率达1.918×10-3,x和 y极化偏振方向的限制损耗分别为Lcx=1.6×10-3 dB/km和Lcy=8.0×10-4 dB/km,非线性系数达到9.4 km-1W-1,且满足单模传输,实现了高质量、高精度的光信号传输与传感.