率高于包層的有效折射率，采用二維光子晶體作為光纖的包層是有可能的。具有該結構的光子晶體光纖的一個例子是硅固體纖芯被具有三角形晶格空氣孔的光子晶體包層包圍，如圖1.1所示。這些光纖的導光是通過全內反射（TIR），稱為改進TIR進行的，因而稱為折射率導引型光子晶體光纖。導引機理被定義為“改進”，是由于包層的折射率不像傳統(tǒng)的光纖是一常數(shù)，而是會隨波長變化。圖1.1 實心三角形光子晶體光纖顯微圖像二、折射率導引型光子晶體光纖特性及應用1、無截止單模第一根實心光子晶體光纖與圖1.1非常相似，由一個三角形晶格的空氣孔構成，其中空氣孔的直徑d≈300nm，孔間距=2.3μm。這種光纖在實驗中似乎從未顯示出多 ...

而包層材料的有效折射率低于纖芯的，其折射率差構成了與傳統(tǒng)階躍光纖類同的全內反射傳光機理。因此，又稱之為全內反射。三、光子晶體光纖的應用（1）高速大容量長途傳輸，光子晶體光纖具有優(yōu)異色散特性，可以制造出色散平坦、大有效面積，同時具備無盡單模特性的光子晶體光纖；（2）高功率光纖激光器，光子晶體光纖摻稀土元素，具備良好的抗熱損傷能力，同時激光光束質量好，空氣形成的內包層數(shù)值孔徑大，大大提高了激光二極管與光纖的耦合效率，實現(xiàn)KW級激光輸出，在大功率切割焊接以及激光打標等領域具有廣泛的應用；（3）光存儲領域的技術儲備，利用光子晶體光纖的超高非線性效應，可以實現(xiàn)光速減慢與光速控制，這為未來的光存儲與光交換 ...

純度、強度、有效折射率、衰減程度）對光纖有重大影響。光纖預制棒由芯棒和包層組成，其芯棒有多種生產(chǎn)方式，主要原理是基于氣相沉積法，當前普遍采用：改進的化學氣相沉積法（MCVD）、軸向氣相沉積法（VAD）、棒外化學氣相沉積法（OVD）和等離子化學氣相沉積法（PCVD）四大主流工藝。光棒外部包層制造一般采用套管法（早期是 RIT，后來演進為 RIC）和全合成法（OVD、VAD）。圖3.預制棒拉絲流程拉制：預制棒制備完畢后，需要對預制棒進一步做拉絲處理。拉伸爐使預制棒在高溫下（2000~2200℃）熔融，在重力的作用下往下垂，并形成細絲，經(jīng)直徑監(jiān)控設備檢測達到標準后，就可以穿過涂覆器，使得光纖表變涂上 ...

場，其導模的有效折射率介于芯層中心折射率和包層折射率之間。科學家們不斷地對光纖進行探索，經(jīng)過不懈努力發(fā)現(xiàn)了光纖中新的導光機理，新型的空芯光纖不再局限于傳統(tǒng)的內反射原理，其光纖的纖芯折射率可以低于包層折射率，低折射率纖芯的光纖也可以傳輸光波電磁場科學家們發(fā)明并提出多種新型特種光纖，如微結構光纖，多空光纖，反諧振光纖等。這些新型的特種光纖不僅在長距離傳輸上有著良好的優(yōu)勢，并且在生物傳感、氣體傳感等應用上有著很好的性能。圖1.光纖設計結構示意圖1999年，P.St.J.Russell在《Science》發(fā)表論文，提出了空芯單模光子帶隙型光子晶體光纖（HollowCoreSingle-Mode Pho ...

而包層材料的有效折射率neff低于纖芯n1,即neff＜n1，其折射率差構成了與傳統(tǒng)階躍光纖類同的內反射傳光機理。為此，又稱之為內全反射（TotalInternalReflection）PCF，簡稱TIR-PCF。圖2.折射率引導型光纖晶體光纖特征參數(shù)由于PCF的特殊結構，使之具有一些常規(guī)光纖難以具有的特性。對于普通的階躍折射率光纖，滿足單模傳輸?shù)臈l件是對于給定的光纖，對應著一個特定的波長，只有當工作波長時，才能保證單模傳輸；而對于光子晶體光纖，V參數(shù)同樣可以用來判斷PCF中的模式。但不同的是，通過適當?shù)慕Y構設計，如調節(jié)占空比，孔徑大小等可以使包層的有效折射率neff在一個很大的變化范圍內得到 ...

太赫茲信號的有效折射率幾乎等于SiO2(或石英襯底)的折射率(在波長為1550 nm時為~ 2)，并且不受亞微米厚TFLN的影響。該折射率接近于通過TFLN波導的光導模的有效折射率。因此，在太赫茲信號和光信號之間更容易實現(xiàn)相位匹配。自由空間TFLN調制器可以用來表征太赫茲自由空間信號。zui后，利用TFLN技術，可以制造更復雜的傳感器，如波導微環(huán)諧振器。這同時實現(xiàn)了小尺寸和高靈敏度，這是許多電磁場傳感器的新應用所需要的，如微波消融手術或電子電路檢測設備。本文綜述了利用TFLN技術制備微環(huán)和馬赫-曾德傳感器的研究進展。2．設備結構馬赫-曾德爾調制器、微環(huán)結構和馬赫-曾德爾干涉儀耦合環(huán)結構(MZI ...

導中傳播的群有效折射率nopt = 2.4。計算得到的器件歸一化調制響應|TRF|2隨調制頻率的變化如圖2所示。在這項工作中測試的器件具有600μm的交互長度l和640 GHz的預測3db帶寬。圖2。計算了600μm路徑長度的MZI型電光太赫茲波傳感器在熔融二氧化硅(藍色)和晶體石英襯底(紅色)上的薄膜鈮酸鋰波導的調制響應。考慮40 fs探測激光脈沖(λ = 1550 nm)在一米光纖中熔融石英薄膜鈮酸鋰和600μm電光相互作用長度的色散調制響應(黑色虛線)。圖3.(a)薄膜鈮酸鋰電光太赫茲波傳感器測量的時域太赫茲波輻射脈沖。平滑時域測量(黑色實線)覆蓋在原始數(shù)據(jù)(灰色)上。(b)測量太赫茲波 ...

eff n為有效折射率，Β Λ為光柵周期。光柵的深度、輪廓、占空比和總長度等參數(shù)也會影響光柵的耦合強度。圖1圖1為該結構的仿真圖，其中布拉格周期為0.7μ B Λ = m，對應的布拉格波長為Λ B = 4.5μm和3.214。圖1(a)為該結構的模擬反射率，其中未銑削區(qū)域的折射率設為n = 3.214。紅、藍、綠三色曲線表示在一定光柵長度和深度范圍內的反射率阻帶。圖1(a)的插入部分顯示了使用長200μm、深2.5μm光柵前后QC脊狀激光器的光譜輸出。指數(shù)對比度Δn = 0.02和0.08分別對應的光柵深度為2.1μm和2.6μm。圖1(b)至1(d)顯示了峰值反射率與光柵長度、折射率對比度和 ...

太赫茲信號的有效折射率（由于其波長很長）不受亞微米厚的鈮酸鋰薄膜的影響。太赫茲波信號的有效折射率幾乎等于二氧化硅（或石英基底）的折射率。石英在太赫茲頻率下的折射率約為2。另一方面，對于波長較小的光信號(即1.55 um)，導模的有效折射率接近鈮酸鋰的光學折射率，也近似等于2。因此，在薄膜鈮酸鋰波導調制器中實現(xiàn)太赫茲信號和光信號的相位匹配成為可能。圖1(a)顯示了薄膜鈮酸鋰電光調制器的結構。薄膜鈮酸鋰電光調制器包括輸入和輸出光柵耦合器，用于在光纖和薄膜調制器器件之間耦合光，以及使用兩條臂的馬赫-曾德爾調制器部分。如果使用自由空間太赫茲波信號進行調制，可以將其中一只手臂極化，使鈮酸鋰晶體的自發(fā)極化 ...

束，如果考慮有效折射率近似為n = 3.2的材料中的波長，則λ = 4.5 μm和λ = 10 μm的自由空間激光波長分別可以估計出λ/n = 1.4和3.1 μm。由于器件的幾何形狀以及制造和設計的限制，典型的主動導芯厚度在DAR = 1.5 ~ 2.5 μm范圍內。因此，λMWIR/n < DAR < λLWIR/n，我們可以預期，雖然MWIR激光器將具有較高的約束因子，通常在85%范圍內，但LWIR激光器將無法達到類似的重疊因子，通常在60-70%范圍內。圖2說明了這一概念，繪制了光模式約束作為波長的函數(shù)，對于具有相似波導參數(shù)的MWIR和LWIR激光器。圖3LWIR激光器的優(yōu) ...