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(jié)構(gòu)的光子晶體光纖的一個(gè)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(dǎo)光是通過全內(nèi)反射（TIR），稱為改進(jìn)TIR進(jìn)行的，因而稱為折射率導(dǎo)引型光子晶體光纖。導(dǎo)引機(jī)理被定義為“改進(jìn)”，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(shí)心三角形光子晶體光纖顯微圖像二、折射率導(dǎo)引型光子晶體光纖特性及應(yīng)用1、無截止單模第一根實(shí)心光子晶體光纖與圖1.1非常相似，由一個(gè)三角形晶格的空氣孔構(gòu)成，其中空氣孔的直徑d≈300nm，孔間距=2.3μm。這種光纖在實(shí)驗(yàn)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(gòu)成了與傳統(tǒng)階躍光纖類同的全內(nèi)反射傳光機(jī)理。因此，又稱之為全內(nèi)反射。三、光子晶體光纖的應(yīng)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(shí)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(shí)激光光束質(zhì)量好，空氣形成的內(nèi)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(shí)現(xiàn)KW級激光輸出，在大功率切割焊接以及激光打標(biāo)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用；（3）光存儲領(lǐng)域的技術(shù)儲備，利用光子晶體光纖的超高非線性效應(yīng)，可以實(shí)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(qiáng)度、有效折射率、衰減程度）對光纖有重大影響。光纖預(yù)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(dāng)前普遍采用：改進(jìn)的化學(xué)氣相沉積法（MCVD）、軸向氣相沉積法（VAD）、棒外化學(xué)氣相沉積法（OVD）和等離子化學(xué)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(jìn)為 RIC）和全合成法（OVD、VAD）。圖3.預(yù)制棒拉絲流程拉制：預(yù)制棒制備完畢后，需要對預(yù)制棒進(jìn)一步做拉絲處理。拉伸爐使預(yù)制棒在高溫下（2000~2200℃）熔融，在重力的作用下往下垂，并形成細(xì)絲，經(jīng)直徑監(jiān)控設(shè)備檢測達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后，就可以穿過涂覆器，使得光纖表變涂上 ...

場，其導(dǎo)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(xué)家們不斷地對光纖進(jìn)行探索，經(jīng)過不懈努力發(fā)現(xiàn)了光纖中新的導(dǎo)光機(jī)理，新型的空芯光纖不再局限于傳統(tǒng)的內(nèi)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(xué)家們發(fā)明并提出多種新型特種光纖，如微結(jié)構(gòu)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(yīng)用上有著很好的性能。圖1.光纖設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)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(gòu)成了與傳統(tǒng)階躍光纖類同的內(nèi)反射傳光機(jī)理。為此，又稱之為內(nèi)全反射（TotalInternalReflection）PCF，簡稱TIR-PCF。圖2.折射率引導(dǎo)型光纖晶體光纖特征參數(shù)由于PCF的特殊結(jié)構(gòu)，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(yīng)著一個(gè)特定的波長，只有當(dāng)工作波長時(shí)，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(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，如調(diào)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(gè)很大的變化范圍內(nèi)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(shí)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(dǎo)的光導(dǎo)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(shí)現(xiàn)相位匹配。自由空間TFLN調(diào)制器可以用來表征太赫茲自由空間信號。zui后，利用TFLN技術(shù)，可以制造更復(fù)雜的傳感器，如波導(dǎo)微環(huán)諧振器。這同時(shí)實(shí)現(xiàn)了小尺寸和高靈敏度，這是許多電磁場傳感器的新應(yīng)用所需要的，如微波消融手術(shù)或電子電路檢測設(shè)備。本文綜述了利用TFLN技術(shù)制備微環(huán)和馬赫-曾德傳感器的研究進(jìn)展。2．設(shè)備結(jié)構(gòu)馬赫-曾德爾調(diào)制器、微環(huán)結(jié)構(gòu)和馬赫-曾德爾干涉儀耦合環(huán)結(jié)構(gòu)(MZI ...

導(dǎo)中傳播的群有效折射率nopt = 2.4。計(jì)算得到的器件歸一化調(diào)制響應(yīng)|TRF|2隨調(diào)制頻率的變化如圖2所示。在這項(xiàng)工作中測試的器件具有600μm的交互長度l和640 GHz的預(yù)測3db帶寬。圖2。計(jì)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(lán)色)和晶體石英襯底(紅色)上的薄膜鈮酸鋰波導(dǎo)的調(diào)制響應(yīng)。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(diào)制響應(yīng)(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(shí)域太赫茲波輻射脈沖。平滑時(shí)域測量(黑色實(shí)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(qiáng)度。圖1圖1為該結(jié)構(gòu)的仿真圖，其中布拉格周期為0.7μ B Λ = m，對應(yīng)的布拉格波長為Λ B = 4.5μm和3.214。圖1(a)為該結(jié)構(gòu)的模擬反射率，其中未銑削區(qū)域的折射率設(shè)為n = 3.214。紅、藍(lán)、綠三色曲線表示在一定光柵長度和深度范圍內(nèi)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?fàn)罴す馄鞯墓庾V輸出。指數(shù)對比度Δn = 0.02和0.08分別對應(yīng)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(dǎo)模的有效折射率接近鈮酸鋰的光學(xué)折射率，也近似等于2。因此，在薄膜鈮酸鋰波導(dǎo)調(diào)制器中實(shí)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(diào)制器的結(jié)構(gòu)。薄膜鈮酸鋰電光調(diào)制器包括輸入和輸出光柵耦合器，用于在光纖和薄膜調(diào)制器器件之間耦合光，以及使用兩條臂的馬赫-曾德爾調(diào)制器部分。如果使用自由空間太赫茲波信號進(jìn)行調(diào)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(jì)出λ/n = 1.4和3.1 μm。由于器件的幾何形狀以及制造和設(shè)計(jì)的限制，典型的主動導(dǎo)芯厚度在DAR = 1.5 ~ 2.5 μm范圍內(nèi)。因此，λMWIR/n < DAR < λLWIR/n，我們可以預(yù)期，雖然MWIR激光器將具有較高的約束因子，通常在85%范圍內(nèi)，但LWIR激光器將無法達(dá)到類似的重疊因子，通常在60-70%范圍內(nèi)。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(dǎo)參數(shù)的MWIR和LWIR激光器。圖3LWIR激光器的優(yōu) ...