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光子晶体光纤的结构组成及其对色散的影响介绍
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光子晶体光纤由于其灵活可调的色散特性用作色散补偿具有极大的应用潜力。 设计了一种色散补偿光子晶体光纤， 并运用频域有限差分法模拟了其色散特性， 从理论上分析了其结构参数孔间距 Λ 和空气占空比 d/Λ 对该光子晶体光纤的色散系数的影响， 并且实际制备出了 3 种不同结构参数的光子晶体光纤。 通过对其色散曲线对比分析表明：当光子晶体光纤孔间距在 1 µm 附近时， 其色散系数随着孔间距 Λ 和占空比 d/Λ 的增大而增加， 但对于孔间距 Λ 的变化比占空比 d/Λ 更为敏感， 并且随着孔间距 Λ 的增加， 其对色散系数的影响能力逐渐减小。 设计并制备的光子晶体光纤在 1550 nm 处的色散系数为 −241.5 ps·nm−1·km−1，相对色散斜率为 0.0018， 具有较好的色散补偿能力。
本文设计了一种色散补偿 PCF， 理论设计光纤横截面如图 1（a） 所示， 灰色和白色区域分别表示二氧化硅和空气， 纤芯直径约 1.2 µm， 空气占空比 d/Λ 和孔间距 Λ 分别为 0.6 和 1 µm， 模拟结果表明该光纤在 1550 nm 处具有很高的负色散系数（−329 ps·nm−1·km−1），相对色散斜率 （relative dispersion slope， RDS） 为0.0019， 其色散曲线如图 1（b）所示，具有很好的宽带色散补偿能力。
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