南京邮电大学光电工程学院， 江苏 南京 210023
设计了一种新型光子晶体光纤（PCF）磁场和温度传感结构。在光子晶体光纤包层的一个空气孔中填充磁流体，形成定向耦合结构，检测结构的磁场和温度变化。利用全矢量有限元法（FEM）对该传感器特性进行了仿真研究。结果表明，该传感结构可以实现磁场范围为100~250 Oe（1 Oe=79.58 A/m），温度范围为10~60 ℃的检测，在该范围内磁场和温度的灵敏度最高可达1.10 nm/Oe和-3.86 nm/℃。
光纤光学 光子晶体光纤传感器 定向耦合 磁场 温度
为了研制具有更高灵敏特性的温度传感器, 文章提出利用光子带隙效应, 在PCF(光子晶体光纤)中选择性填充热敏液体实现高灵敏温度传感。应用全矢量平面波展开法计算光纤带隙, 带隙及其宽度随温度规律性漂移。当在包层空气孔中选择不同位置和结构填充热敏液体时, 发现仅填充内层空气孔时, 带隙随温度漂移造成的变化率最大。当在包层第一层空气孔中填充热敏液体, 晶格周期Λ=9 μm, 空气填充率分别选取d/Λ=0.9和d/Λ=0.5时, 带隙边界波长检测和带隙宽度检测的温度灵敏度分别可达到22.07和7.01 nm/℃, 具有精确度高和系统结构简单的优点。
光纤光学 光子晶体光纤 温度传感器 选择性液体填充 光子带隙 fiber optics PCF temperature sensor selective liquid filling photonic bandgap
设计了一种低损耗高非线性的碲化物PCF (光子晶体光纤)。采用分布傅里叶算法求解非线性薛定谔方程, 数值模拟了基于PCF的中红外波段SC (超连续谱)的产生与控制。分析了PCF参量及泵浦光源参数对SC的影响, 得出SC宽度和平坦度随PCF长度、色散参量以及泵浦脉冲峰值功率、初始宽度的变化规律。仿真结果表明, 中心波长为2 μm、脉冲峰值功率为20 kW、脉冲宽度为100 fs的泵浦光在PCF中传输15 cm时, SC谱宽可达1 330~3 450 nm, 且具有良好的平坦度。
光纤光学 光子晶体光纤 超连续谱 非线性 色散 fiber optics PCF SC nonlinearity dispersion
