光子带隙光纤 Photonic bandgap fibers

2023-01-30 11:13:14 浏览:187

定义

基于光子带隙效应引导光的光纤。

光子带隙光纤是利用光子带隙效应而不是折射率增加的光纤芯区作为引导光的光纤。 这种引导机制通常只在有限的波长区域内工作。 概念上最简单的实现是一种二维布拉格镜。

最早实现的光子带隙光纤,称为布拉格光纤,是基于具有不同折射率的同心环[1]。 后来,开发了一种特殊类型的光子晶体光纤,它也实现了光子带隙[3,6]的引导,但在这种情况下基于微小的气孔。

芯本身的折射率可以低于包层结构的折射率。 芯甚至可以是中空的(→空芯光纤),因此其折射率是空气的折射率(接近1)。 显然,基于全内反射的引导光的传统机制在这里行不通,但光子带隙允许基于其他物理原理的光引导。 由于大多数光在空气中传播而不是在玻璃(空气引导光纤)中传播,因此这种空心光子带隙光纤可用于在玻璃中吸收相对较高的光谱区域中引导光。 例如,来自CO2激光可引导。 此外,中空芯光纤具有非常弱的非线性度,这使得它们有望用于例如具有高峰值功率的超短脉冲的色散压缩,或用于传输高功率激光束。

然而,光子带隙光纤由于其严格的制造公差而通常更难生产,具有有限的带宽以实现低损耗传输,并且通常表现出相对较高的传播损耗。 与索引导向光纤相比,理解和模拟它们的传播特性也更加困难。

参考文献

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