[原創(chuàng)]RP 系列激光分析設(shè)計軟件 | 光子晶體光纖 [復(fù)制鏈接]

由 Philip St. J. Russell 的研究小組在 20 世紀(jì) 90 年代開創(chuàng)的光子晶體光纖的發(fā)展和對各種可能應(yīng)用的探索引起了人們的極大興趣。該領(lǐng)域是光子帶隙結(jié)構(gòu)這一更廣泛的領(lǐng)域的一部分，同時也利用了其他概念，可以被認為是當(dāng)前光學(xué)研究中最活躍的領(lǐng)域之一。部分原因是這些光纖在設(shè)計上提供許多自由度，以實現(xiàn)各種特殊性能，這使它們具有廣泛的應(yīng)用(見下文)。 v9QR,b`n  
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光子晶體光纖的制作 ;7Cb!v1
 
氣孔呈三角形圖案，缺少中心孔�；疑珔^(qū)域表示玻璃，白色圓圈表示典型尺寸為幾微米的氣孔。 56T<s+X>  
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光子晶體光纖（也稱為孔狀光纖、孔輔助光纖、微結(jié)構(gòu)光纖）的波導(dǎo)特性并非來自于空間變化的玻璃成分，而是來自排列緊密的微小氣孔，這些氣孔貫穿光纖的整個長度。這種氣孔可以通過使用具有（較大）氣孔的預(yù)制棒來獲得，例如通過堆疊毛細管或?qū)嵭墓?堆疊管技術(shù))并將它們插入一個較大的管中來制成。通常，首先將預(yù)制棒被拉伸成直徑例如為1 mm 的棒，然后被拉伸成最終直徑例如為125 μm 的光纖。
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特別是軟玻璃和聚合物（塑料）也可以通過擠壓法制造光子晶體光纖的預(yù)制件。由于孔的排列方式千差萬別，形成了具有不同性質(zhì)的光子晶體光纖。所有這些光子晶體光纖都可以視為特種光纖。 2+y<&[A8U  
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大多數(shù) PCF 由純?nèi)廴谑�英制成，這與上述制造技術(shù)兼容。然而，已經(jīng)證明了由其他材料制成的各種 PCF 中 ，最值得注意的是重金屬軟玻璃和聚合物（塑料光纖），有時甚至用于太赫茲輻射。另一個有趣的方法也是用 3D 打印技術(shù)生產(chǎn)軟玻璃 PCF 預(yù)制件。 O~sv^  
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光子晶體光纖設(shè)計 XUTI0  
根據(jù)設(shè)計的不同，光波導(dǎo)的物理機制可能會有很大的不同。最重要的幾種設(shè)計如下。 YC+}H33  
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三角形孔模式 do@`(f3g  
最簡單(也是最常用)類型的光子晶體光纖具有三角形的氣孔圖案，其中一個氣孔缺失(見圖1)，即實芯被氣孔陣列包圍。這種光子晶體光纖的導(dǎo)向特性可以通過有效折射率模型大致地理解：缺失孔的區(qū)域具有更高的有效折射率，類似于傳統(tǒng)光纖中的纖芯。這種制導(dǎo)原理可以在非常寬的波長范圍內(nèi)工作；甚至可以在非常寬的光譜范圍內(nèi)獲得單模制導(dǎo)（無限單模光纖）。 hfw$820y[  
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光子帶隙光纖 >={?H?C  
還有所謂的光子帶隙光纖（PBG 光纖），其具有完全不同的導(dǎo)向機制，基于包層區(qū)域的光子帶隙，被認為是二維光子晶體。基于這種機制，人們甚至可以在空芯（即低折射率區(qū)域）中獲得導(dǎo)向（見圖2），從而使大部分功率在中心孔中傳播。這種空氣引導(dǎo)空芯光子晶體光纖（或空芯帶隙光纖）可以具有非常低的非線性和極高的損傷閾值。 ;;#28nV  
光子帶隙光纖通常僅在相對較窄的波長區(qū)域（例如100–200nm）內(nèi)傳導(dǎo)光，并且可以用于例如具有高強度的脈沖壓縮，因為大部分功率在空芯中傳播。 ZZ|a`U  
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