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1.
太赫兹通信兼具微波通信和光波通信的优势,是解决通信容量紧缺难题的最有效技术手段之一。针对太赫兹波段吸收损耗严重及抗外在扰动差,难以支持长距传输问题,设计了一种基于环形光子晶体光纤(PCF)结构的新型太赫兹光纤。以现有常见材料作为光纤基底材质,通过创新光纤结构中空气孔排布方式,抵消材料高吸收损耗,以支持高性能轨道角动量(OAM)模式传输。选择最优参数,实现6个OAM模式群的高模式质量、低限制损耗和宽带宽的稳定传输。在0.2~0.9 THz宽波段内,实现模式纯度超过88.9%,限制损耗小于10-7 dB/m。通过软件仿真实验设计,解决了太赫兹与OAM技术相结合的关键问题,为模分复用(MDM)技术在太赫兹通信系统的应用奠定了理论研究基础。 相似文献
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为了研究太赫兹波在新型渐近式多孔光子晶体光纤的传输特性, 采用有限元数值分析法进行了数值仿真, 分析了有效模态面积、纤芯孔隙度对有效材料损失及限制损耗、功率分布分数等波导特性的影响。结果表明, 在单模传输范围0.5THz~0.85THz内, 通过在光纤上引入渐近矩形阵列气孔和椭圆空穴, 实现了零色散、0.0532高双折射、有效材料损失为0.1157/cm, 限制损耗低至1.47×10-4dB/cm。此研究可用于制造极化THz波导、滤波器等, 对新一代太赫兹波导实现长距离、高性能传输的研究具有重要意义。 相似文献
3.
光子晶体太赫兹波导的损耗特性 总被引:7,自引:1,他引:7
提出了一种新型光子晶体太赫兹(THz)波导,该波导包层为硅介质中含有按三角形格子周期排列的空气孔,纤芯为有机材料聚乙烯(PE).应用平面波法(PWM)分析了这种光子晶体太赫兹波导的带隙结构,研究了空气填充率变化对光子带隙(PBG)结构的影响;然后应用频域有限差分法(FDFD)对不同参数太赫兹波导的损耗进行了计算.结果表明,这是一种适合太赫兹波传输的带隙效应波导,选择较高填充率,较大孔间距,较多周期结构层数可以得到较低的泄漏损耗,选取合适的参数损耗最低值可以达到1.5 dB/km. 相似文献
4.
太赫兹纤维波导是太赫兹系统中重要的组成元件。为了实现太赫兹辐射的低损耗低色散传输,设计了一种以环烯烃共聚物为基质的多孔太赫兹纤维,并利用基于全矢量有限元法的商业软件COMSOL 分析了该多孔太赫兹纤维的传输特性,着重考察了亚波长多孔纤芯的结构参数对传输特性的影响。结果表明,这种太赫兹纤维可以将模场能量很好地限制在亚波长多孔纤芯中传输,具有较小的有效模场面积、低的传输损耗和平坦近零色散等优良的传输特性;同时,通过增大多孔纤芯的占空比,可以将更多的模场能量限制在亚波长直径的空气孔洞中传输,并减小太赫兹纤维的有效模场面积和有效模式损耗,但同时会增大限制损耗和色散。 相似文献
5.
针对紧凑型、高效的光泵太赫兹激光器(OPTL)技术,设计了基于负曲率空芯光纤的长腔型光泵太赫兹光纤激光器(OPTFL)结构。该OPTFL以聚甲基戊烯(PMP)材料的空芯光纤为工作气室,填充甲醇气体作为工作物质,采用连续9P(36)支CO2激光器为泵浦源。从速率方程理论和空芯光纤的传输理论出发,分析了影响OPTFL输出特性的因素,并对负曲率空芯光纤内部微结构进行了探索,通过调整内部结构,能够实现较低损耗的单模太赫兹激光传输。结合设计的负曲率空芯光纤,对长腔型OPTFL的可行性进行了分析,理论计算表明,在最佳工作条件下,通过适当增加谐振腔长度,太赫兹激光输出功率有望达到百毫瓦量级。研究结果为高功率、高性能的OPTFL提供了一种新的方法与理论指导。 相似文献
6.
以环烯烃共聚物(cyclic-olefin copolymer,COC)材料为基质,设计、制造了一种空芯多孔包层太赫兹(THz)纤维。利用comsol 软件模拟了芯径为6 mm 的光纤在0.2~1.5 THz 波段的损耗特性,结果表明:在0.85~1.5 THz 波段存在多个低损耗频带,而且在0.85~1.1 THz 波段有低于3 dB/m 的三个窗口;特别是在0.99 THz,损耗达到0.208 dB/m。芯径为3 mm、4.8 mm 和6 mm 的光纤在0.8~1.5 THz 波段的损耗特性对比分析表明:该COC 微结构多孔包层空芯纤维的损耗随着光纤外径的增加而减小。把设计的太赫兹纤维外径放大7 倍达到7 cm,据此设计制造了光纤预制棒成型专用模具。借助热挤出成型方法得到了结构完整、孔洞表面光滑,长度为22 cm 的空芯多孔包层预制棒。利用该实验室独有的微结构光纤拉丝塔,成功获得了微结构保持完好的光纤样品。损耗分析结果表明:6 mm 芯径的光纤样品在1.27 THz 的平均损耗为2.175 dB/m,与该频率的理论损耗(1.95 dB/m)接近。 相似文献
7.
Zhou G. Pun C.-F. J. Tam H.-Y. Wong A. C. L. Lu C. Wai P. K. A. 《Photonics Technology Letters, IEEE》2010,22(2):106-108
8.
The transmission loss of a 125-μm diameter polarization-maintaining and absorption-reducing optical fiber (the PANDA fiber) with circular stress-applying parts (SAPs) has been investigated. The loss is calculated at a 1.55- μm wavelength for SAPs consisting of B2O3 doped silica glasses. The experimental measurements show the validity of the analysis. It is shown that, when the half distance between SAPs is more than 2.2 times the core radius, the additional transmission loss due to B2O3 absorption is less than 0.05 dB/km with normalized frequency of 2.2 to 2.4 and a B2O3 dopant concentration of 20 mol.%. As a result, it has been confirmed that transmission losses of 125-μm diameter PANDA fibers can be comparable to those of commercially available single-mode optical fibers 相似文献
9.
The design and characteristics of an optical-fiber cable which can be manufactured in one tandem process have been described. The structural design has been made in view of attaining stable transmission characteristics and long-term reliability. The relation between excess fiber length and cable structure was investigated. Optical loss increase due to excess fiber length was clarified. The fabricated cable has the following advantageous characteristics: (1) fiber strain did not occur when the cable was elongated by less than 0.2%; (2) the loss changes were less than 0.1 dB/km due to manufacturing and temperature changes within a range of -20-60°C; and (3) the cable exhibited excellent mechanical characteristics 相似文献
10.
Bragg光纤是一种新型的光子晶体光纤,具有径向一维周期性结构。随着Bragg光纤研究的不断深入,国内外提出了具有各种不同结构的Bragg光纤,不再局限于空芯Bragg光纤。这就使Bragg光纤的研究内容更加丰富,也使更多新颖的传输特性成为可能。提出了一种低折射率实芯Bragg光纤,纤芯用SiO2作为材料,包层用折射率略高于SiO2的介质和SiO2交替产生周期性结构。使用渐进矩阵法对它的传输特性做了初步研究,发现在较宽的频带内有很好的单模传输特性,其泄漏损耗在10^-3dB/km量级。 相似文献
11.
《Lightwave Technology, Journal of》2009,27(18):4145-4150
12.
双包层手征光纤中的半漏模 总被引:2,自引:2,他引:2
研究了纤芯和内外外层都有手征的双包层手征光纤中的半漏模,给出了单包层和双包层手征光纤中几个低阶模的有效折射率和功率损耗系数随手征参数的变化关系曲线。结果表明,双包层手征光纤中的半漏模特性与半单包层手征光纤中的相比有很大的不同;当只有包层中有手征时,单包层手征光纤中也存在半漏模。 相似文献
13.
为了同时实现高双折射高非线性并得到低损耗,设计一种在光纤纤芯附近引入椭圆形空气孔和圆形空气孔组成的新型优化的八边形光子晶体光纤。采用全矢量有限元法结合各向异性完美匹配层,对该光纤的有效面积、非线性、双折射和损耗特性进行了模拟分析。数值模拟结果表明,通过选择适当的结构参数,在波长1.55 m处,该光纤具有高双折射高达B=1.6810-2,比普通光纤高两个数量级,高非线性系数为=60 W-1km-1和低损为0.6 dB/km。这种具有高双折射高非线性系数的光纤可用于光通信、偏振敏感的各种设备和产生超连续普等领域。 相似文献
14.
15.
通过在双层金属开圆孔阵列并嵌入对称开口谐振环结构,设计了一种新型金属-介质-金属透射增强结构.用电磁仿真软件对该结构的透射特性进行模拟,研究了单元结构的几何参数对透射峰的影响.结果表明:增加开口谐振环可以有效增加透射峰数量,实现了0.2~1.1 THz内的多频超强透射.根据透射峰处金属表面的场分布,透射峰与磁谐振、局域型表面等离子体、传播型表面等离子体、法布里-珀罗谐振及他们之间的杂化耦合有关.结果对深入研究超强透射特性及透射机理具有一定的指导意义,也为太赫兹微波器件设计和性能分析提供了重要参考. 相似文献
16.
空芯太赫兹(Terahertz,THz)光纤因其损耗低 和易集成功能材料等优点是当前 研究热点。液态水在太赫兹频段具有的独特性质使其在太赫兹辐射、传感和器件等方面具有 多种潜在应用。本文设计一种带有水缺陷层的太赫兹空芯布拉格光纤(hollow core Bragg fiber,HCBF),并采用有限元法分析了其温度特性。结果表明,设计的太赫兹光纤在0.34 THz到0.44 THz频段内存在明显的温度可调的吸收峰,且限制损耗随 着水温的升高而增加。 同时,光纤具有较高的核芯功率比,其值均大于98.6%。本文所研究 的水填充太赫兹光纤在 研究太赫兹与液体相互作用、太赫兹调控器件等领域具有潜在的应用价值。 相似文献
17.
Guobin Ren Yandong Gong Ping Shum Xia Yu Juanjuan Hu 《Quantum Electronics, IEEE Journal of》2009,45(5):506-513
A polarization-maintaining air-core bandgap polymer fiber is proposed for low-loss terahertz (THz) wave guiding. The polarized guided modes are confined in an asymmetric core by a bandgap of periodic arrangement of square holes with round corners in the cladding. The guiding properties, including transmission bandwidth, numerical aperture, phase-index birefringence, modal absorption loss, and bend loss, are systematically investigated. The influence of background polymers on guiding properties is demonstrated in detail. Numerical simulations reveal that, while maintaining a relatively high phase-index birefringence (of the order of 10-3 ), the THz fiber shows a significant suppression of absorption loss of the background polymers (by a factor of more than 25) due to the bandgap effect that repels the modal power from the absorbent polymers. The proposed THz fiber has potential for guiding intense THz waves for polarization-sensitive applications. 相似文献
18.
《Lightwave Technology, Journal of》2009,27(13):2343-2347
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Delgado-Pinar M. Diez A. Cruz J.L. Andres M.V. 《Photonics Technology Letters, IEEE》2007,19(8):562-564
We present the fabrication of a polarizing, endlessly single-mode microstructured fiber with high polarization-dependent loss. The fiber was fabricated by the stack-and-draw method. The resulting structure consists of a pure silica core surrounded by a regular lattice of air holes, in which four air holes in the inner ring have been enlarged. An extinction ratio of 16 dB/m with a transmission loss of 0.9 dB/m was achieved at a wavelength of 1550 nm 相似文献