方形组合空气孔微结构光纤的色散特性分析
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２１ ０ ２年 第 ３ 期 总第 １ １期 ７
光 通 信 研 究
Ｓ ＴＵＤＹ ０Ｎ ＴＩ ０Ｐ ＣＡＩ ＣＯＭ Ｍ Ｕ ＮＩ ＣＡＴＩ ｏＮＳ
２ ２Ｏ ＯＮ ． ７ ）
光 纤 光 缆 技 术 与 应 用
方形组合空气孔微结构光纤的色散特性分析
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０ 引 言
近年来 ， 结 构 光 纤 引 起 了人 们 的 广 泛 关 注 。 微 它 的横 截 面上有 较 复 杂 的折 射 率分 布 ， 常 含 有 不 通
同排列 形式 的气 孔 ， 些 气孔 的尺 度 与光 波 波 长 大 这 致 在 同一量 级 且贯 穿 器件 的整 个 长度 ， 类 光 纤 在 这
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量 的 Ｍａ ｗｅ 旋度方 程 转化 为 差 分格 式 ， 这种 差 ｘ ｌ ｌ 在
分 格式 中每个 网格 点上 的电场 （ 或磁 场 ） 量仅 与与 分
它相邻 的磁 场 （ 电场 ） 或 分量 及上一 时 间该点 的场值 有关 。光纤 中的导模 ， 以假 定 传播 常数 沿 传播 方 可 向（ 设 方 向 ） 为 ， 这样 每 一个 场分 量就 具有 （ ｚ， ， ）一 （ ）ｘ （ ｚ ｚ ｚ， ｅ ｐ ｉ ）的 形 式 ， 代 表 任 何 场 分 ｌ ｆ
量 。 Ｍａ ｗｅｌ 在 ｘ ｌ方程 中 ， 方 向的导数 就可 以用 来
很 宽 的波 长范 围 内可 以单 模 工 作 ， 折 射率 导 光 一 而 般不 要求包 层 中 的空气孔 呈周期 性分 布 。微结构 光
赵健东。 辛 洁
００５ ） ３ ０ １ （ 中北 大 学 信 息 与 通 信 工 程 学 院 ， 西 太原 山 摘 要 ： 出一 种 新 型 的 方 形 组 合 空 气 孔 微 结 构 光 纤 ， 包层 是 由 两种 不 同大 小 的 空 气孔 组 合 而 成 的 ， 助 Ｆ ＴＤ（ 域 有 限 差 提 其 借 Ｄ 时 分） 法计 算 了这 种 光 纤 的几 何 结 构 参 数 的 变化 对 基 模 色散 曲线 图 的 影 响 。结 果 表 明 ， 种 微 结 构 光 纤 由 于 有 两 套 空 气 孔 ， 这 具 有 较 强 的 色散 控 制 能 力 。 通 过 优化 ， 以 得 到 较 低 、 平 坦 的 色散 曲线 。 可 较 关键词 ： 结构光 纤； 域有限差分法； 微 时 色散 中 图 分 类 号 ： Ｎ８ ８ Ｔ １ 文 献标 志码 ： Ａ 文章 编 号 ： ０ ５８ ８ （ ０ ２ ０ — ０ ２０ １ ５ — ７ ８ ２ １ ） ３０ ５ — ２
Ｚｈ ｏ Ｊ ａ ｄ ｎ ａ ｉ ｎ ｏ ｇ，Ｘｉ ｉ ｎＪｅ （ ｌ ｇ ｆＩ ｆ ｒ ｔ ｎ ａ ｄ Ｃｏ Ｃｏ ｌ ｅｏ ｎ ｏ ｍａ ｉ ｎ ｍｍ ｕ ｉａ ｉｎ Ｅｎ ｉ ｅ ｒ ｇ，Ｎｏ ｔ ｉ ｅ ｓｔ ｆＣｈｎ ，Ｔａｙ ａ ３ ０ １ Ｃｈ ｎ ｅ ｏ ｎｃ ｔ ｇｎ ｅｉ ｏ ｎ ｒ ｈ Ｕｎ ｖ ｒ ｉ ｏ ｉ ａ ｙ ｉｕ ｎ ０ ０ ５ ， ｉ ａ）
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光 纤 光 缆 技 术 与 应 用
方形组合空气孔微结构光纤的色散特性分析
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量 。 Ｍａ ｗｅｌ 在 ｘ ｌ方程 中 ， 方 向的导数 就可 以用 来
很 宽 的波 长范 围 内可 以单 模 工 作 ， 折 射率 导 光 一 而 般不 要求包 层 中 的空气孔 呈周期 性分 布 。微结构 光
赵健东。 辛 洁
００５ ） ３ ０ １ （ 中北 大 学 信 息 与 通 信 工 程 学 院 ， 西 太原 山 摘 要 ： 出一 种 新 型 的 方 形 组 合 空 气 孔 微 结 构 光 纤 ， 包层 是 由 两种 不 同大 小 的 空 气孔 组 合 而 成 的 ， 助 Ｆ ＴＤ（ 域 有 限 差 提 其 借 Ｄ 时 分） 法计 算 了这 种 光 纤 的几 何 结 构 参 数 的 变化 对 基 模 色散 曲线 图 的 影 响 。结 果 表 明 ， 种 微 结 构 光 纤 由 于 有 两 套 空 气 孔 ， 这 具 有 较 强 的 色散 控 制 能 力 。 通 过 优化 ， 以 得 到 较 低 、 平 坦 的 色散 曲线 。 可 较 关键词 ： 结构光 纤； 域有限差分法； 微 时 色散 中 图 分 类 号 ： Ｎ８ ８ Ｔ １ 文 献标 志码 ： Ａ 文章 编 号 ： ０ ５８ ８ （ ０ ２ ０ — ０ ２０ １ ５ — ７ ８ ２ １ ） ３０ ５ — ２
Ｚｈ ｏ Ｊ ａ ｄ ｎ ａ ｉ ｎ ｏ ｇ，Ｘｉ ｉ ｎＪｅ （ ｌ ｇ ｆＩ ｆ ｒ ｔ ｎ ａ ｄ Ｃｏ Ｃｏ ｌ ｅｏ ｎ ｏ ｍａ ｉ ｎ ｍｍ ｕ ｉａ ｉｎ Ｅｎ ｉ ｅ ｒ ｇ，Ｎｏ ｔ ｉ ｅ ｓｔ ｆＣｈｎ ，Ｔａｙ ａ ３ ０ １ Ｃｈ ｎ ｅ ｏ ｎｃ ｔ ｇｎ ｅｉ ｏ ｎ ｒ ｈ Ｕｎ ｖ ｒ ｉ ｏ ｉ ａ ｙ ｉｕ ｎ ０ ０ ５ ， ｉ ａ）