-
产品文章
-
下一代通讯光纤:光子晶体光纤
发布:上海昊量光电设备有限公司浏览次数:81下一代通讯光纤:光子晶体光纤
光子晶体光纤(photonic crystal Fiber,简称PCF)是一种具有特殊孔隙结构的光纤,通过对光纤的结构进行精确控制,实现对光学性能和传输特性的优化。PCF的独特设计和优势使其在光通信、光学传感、激光器技术等领域展现出广阔的应用前景。
一、PCF的原理
PCF的原理基于光子晶体的概念,光子晶体是一种具有周期性介质折射率分布的材料。在PCF中,通过在光纤芯部和包层之间引入微米尺度的周期性孔隙结构,形成了具有特殊光学特性的通道。这些孔隙可以采用不同的形状、尺寸和排列方式,从而实现对光纤的折射率、色散特性和非线性效应等的精确控制。
图1光子晶体光纤的结构(a)全固态光子晶体光纤(b)空芯光子晶体光纤
二、PCF的优势
1.单模传输特性
单模传输特性[1]是光子晶体光纤中zui早被发现,也是zui引人注目的特性,单模传输可以提高光电器件的信号质量及传输速率。对于普通光纤,当传输光的波长大于截止波长,就可能实现单模传输,但是对于光子晶体光纤,对光纤结构经过合理设计,就能实现在所有波长无截止单模传输。
2.非线性特性
光子晶体光纤是理想的非线性光学介质,因为与传统光纤相比,光子晶体光纤的纤芯更小,从而更容易产生非线性效应[2],当改变包层空气孔直径和空气孔间距时,有效模场的能量密度也会发生强弱变化,从而使光纤的非线性性能发生相应变化,易于实现非线性效应。
3.有效模场面积特性
光子晶体光纤中,有效模场面积[3]是一个重要的参数,与光纤非线性效应紧密相关。有效模场面积是描述光纤中光模式分布范围的参数,在光纤传输和光信号调制中具有重要意义。以下是PCF的有效模场面积特性的一些关键点:
大模场面积:相对于传统的单模光纤,PCF通常具有较大的有效模场面积。大模场面积意味着光信号的能量分布更广,使得PCF能够容纳更多的光信号,并提供更高的功率承载能力。这对于高功率激光传输和高带宽光通信具有重要意义。
灵活的调控能力:PCF的结构设计可以调控有效模场面积。通过调整PCF的纤芯尺寸、孔径结构、填充物等参数,可以改变光信号在纤芯中的模式分布,从而控制有效模场面积。
光纤耦合效率:PCF的大有效模场面积可以提高光纤的耦合效率。耦合效率是指光信号从外部光源到入射PCF的能量传输。
4.色散特性
色散[4]是衡量光纤性能的重要参数,决定着光纤是否在超连续光谱、超短脉冲的产生等领域得到应用,对光通信和设计光纤激光器等起着决定性作用。光纤的总色散可以视为波导色散、材料色散和模式色散之和。由于光子晶体光纤的包层结构独特,其光纤纤芯和包层的折射率差可以很大,从而增大了波导色散对光纤总色散的影响。通过改变光子晶体光纤的结构参数,如空气孔的排布方式、空气孔形状、空气孔半径和空气孔间距等,可以实现所需的色散特性,以满足不同应用场景中的光信号传输、调制和处理要求。
5.多芯传输
光子晶体光纤的结构相比传统光纤有重要优势,通过灵活排布空气孔,可为光纤的多芯传输[5]提供了可能。光子晶体光纤的优势在于可对不同纤芯中的光信号进行独立的处理和调制,这为光信号的多功能处理和光子器件的集成提供了便利。光子晶体光纤的多芯传输特性提供了多通道传输、低互相干扰、灵活的路由和连接、多模式传输以及多信号处理等优势。这使得光子晶体光纤在高容量光通信、光子集成电路和光信号处理等领域具有重要的应用前景。
光子晶体光纤克服了传统光纤光学的限制,为许多新的科学研究带来了新的可能和机遇。光子晶体光纤正在以极快的速度影响着现代科学的多个领域。利用光子带隙结构来解决光子晶体物理学中的一些基本问题,如局域场的加强、控制原子和分子的传输、增强非线性光学效应、研究电子和微腔、光子晶体中的辐射模式耦合的电动力学过程等。同时,实验和理论研究结果都表明,光子晶体光纤可以解决许多非线性光学方面的问题,产生宽带辐射、超短光脉冲,提高非线性光学频率转换的效率,用于光交换等。不难想象,随着对PCF研究的不断深入,相信PCF将在光学领域展现出更广泛的应用前景,并为实现更高效、高性能的光学器件和系统开启新的可能,从而推动光学技术和科学研究的发展。
如果您对光子晶体光纤有兴趣,请访问上海昊量光电的官方网页:
https://www.auniontech.com/three-level-135.html
相关文献:
[1] 李曙光, 刘晓东, 侯蓝田. 光子晶体光纤的导波模式与色散特性[J]. 物理学报, 2003,
[2] G. P. Agrawal, Nonlinear Fiber Optics.[M] Third Edition, San Diego: Academic Press, 2001
[3] Fuerbach A, Steinvurzel P, Bolger J, et al. Nonlinear pulse propagation at zero dISPersion wavelength in anti-resonant photonic crystal fibers[J]. Optics Express, 2005, 13(8): 2977-2987.
[4] Ferrando A, Silvestre E, Andres P, et al. Designing the properties of dispersion-flattened photonic crystal fibers[J]. Optics Express, 2001, 9(13): 687-697.
[5] Russell P S J. Photonic-crystal fibers[J]. Journal of lightwave technology, 2006, 24(12): 4729-4749.
更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电
关于昊量光电:
上海昊量光电设备有限公司是光电产品专业代理商,产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、光学元件等,涉及应用涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防、量子光学、生物显微、物联传感、激光制造等;可为客户提供完整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等服务。
您可以通过我们昊量光电的官方网站www.auniontech.com了解更多的产品信息,或直接来电咨询4006-888-532。
2024-05-09相关仪器 -
免责声明
①本网刊载上述内容,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任
②若本站内容侵犯到您的合法权益,请及时告诉,我们马上修改或删除。邮箱:hezou_yiqi
-
仪网通银牌会员 第 4 年
上海昊量光电设备有限公司
认证:工商信息已核实
- 产品分类
- 品牌分类
- 冷原子/量子光学产品
- 位移台/偏转镜/隔振台
- 光纤/光纤器件
- 晶体、光栅
- 光学器件
- 光谱仪器
- 信号处理与分析设备
- 空间光调制产品
- 调制器/偏转器/滤波器
- 激光量测设备
- 相机系列
- 脉冲激光器(ns/ps/fs)
- 连续激光器(CW)
- THz产品
- X射线产品
- 材料分析设备
- 光学检测设备
- 其他专业应用
- 科研/工业成像系统
- 激光共聚焦显微拉曼-荧光光谱成像系统
- 激光扫描光电流显微成像系统
- 显微成像系统及组件
- 光学隔振平台
- 可调谐激光器
- 电子学测试仪器
- 可调谐光源 | 宽带光源
- 磁学测量设备
- 光量测设备
- (瑞士)瑞士SENIS AG
- (芬兰)芬兰Spectral Engines
- (德国)德国Knick
- (立陶宛)立陶宛Quantum Light Ins
- (德国)德国PROTECT
- (英国)英国ForthDD
- (意大利)意大利Elements
- (立陶宛)立陶宛OptoGama
- (法国)法国AUREA
- (德国)德国Avenir Photonics
- (荷兰)荷兰Admesy
- (芬兰)芬兰SPECIM
- (法国)SPARK LASERS
- (美国)美国Quantum-Si
- (德国)德国CeramOptec
- (其它)白俄罗斯SOLAR LS
- (德国)Qioptiq
- (意大利)意大利Optogenix
- (德国)德国TEM Messtechnik
- (美国)美国莱特浩斯
- (徐汇区)昊量/auniontech
- (意大利)意大利Active Technologies
- (法国)法国IXFiber
- (昌平区)北京普源
- (美国)Pranalytica
- (日本)日本Kimmon
- (美国)美国New Scale Technologies
- (美国)美国TMC
- (意大利)意大利Bright Solutions
- (瑞士)瑞士Piimaging
- (英国)英国Covesion
- (美国)美国Herzan
- (美国)美国OptiGrate
- (美国)美国GS Plastic Optics
- (法国)法国Silios
- (澳大利亚)澳大利亚Liquid
- (美国)Vixar
- (芬兰)芬兰Modulight
- (美国)美国CTI
- (德国)德国alphalas
- (德国)德国TEM
- (法国)法国Alpao
- (比利时)比利时Xenics
- (美国)美国Hinds
- (日本)日本吉奥马
- (德国)德国PCO
- (美国)美国Meadowlark Optics
- (英国)英国ForthDD
- (德国)德国Yuanda Tech
- (德国)德国Cinogy
- (德国)德国VIALUX
- (意大利)意大利El.En.
- (英国)英国Gooch&Housego
- (法国)法国Phasics
- (无锡)无锡布里渊
- (德国)德国INSION
- (法国)法国Resolution Spectra System
- (俄罗斯)俄罗斯OSTEC
- (韩国)韩国Nanobase
- (美国)美国BNS
- (美国)美国Photo Research
- (俄罗斯)俄罗斯Scontel
- (法国)法国Photline Technologies
- (美国)美国Stable Laser Systems
- (美国)美国ConOptics
- (法国)法国ISP
- (德国)德国Gigahertz-Optik
- (法国)法国Oxxius
- (美国)美国REO
- (德国)德国Asphericon
- (加拿大)加拿大Photon etc
- (俄罗斯)俄罗斯TekhnoScan
- (德国)德国GOM
- (法国)法国Cristal Laser SA
- (法国)法国BKtel Photonics
- (德国)德国quTools
- (法国)法国PHOTONICS BRETAGNE
- (法国)法国Manlight
- (美国)美国Double Helix
- (匈牙利)匈牙利CE Optics
- (美国)美国Calmar
- (德国)德国西克
- (美国)美国Optromix QSY
- (俄罗斯)俄罗斯阿维斯塔
- (德国)奥地利Xarion
- (瑞士)瑞士苏黎世仪器
- (瑞士)瑞士NKT Photonics
- (美国)美国Semiconsoft
- (日本)日本NEOARK
- (法国)法国Leukos
- (法国)法国PIEZOCONCEPT
- (法国)法国GLOphotonics
- (美国)美国Swamp Optics
- (日本)日本Artray
- (美国)美国MinusK
- (法国)法国Qiova
- (西班牙)西班牙NIT
- (加拿大)加拿大INO
- (德国)德国greateyes
- (法国)法国iXblue
- (日本)日本Meiritz
- (其它)爱沙尼亚beecher
- (美国)美国Teledyne Hastings
- (德国)德国Greateye
- (深圳)深圳大疆
- (德国)德国XImea
- (美国)美国Chroma
- (德国)德国Cycle
- (德国)德国Sciospec
- (瑞士)瑞士Arcoptix
- (美国)美国菲力尔
- (美国)美国ALIO
- (挪威)挪威Zivid
- (比利时)比利时IMEC
- (美国)美国必达泰克
- (澳大利亚)澳大利亚MOGLabs
- (瑞士)瑞士彩虹光电
-
仪企号
上海昊量光电设备有限公司
-
友情链接
-
手机版开启全新的世界m.yiqi.com/zt2720/