1 江南大学 理学院, 无锡 214122
2 哈尔滨工程大学 理学院, 哈尔滨 150001
为了探究楔形端面对光纤传输特性的影响,采用COMSOL Multiphysics数值仿真软件,模拟研究了具有楔形端面的微纳光纤,数值计算了两根楔形微纳光纤的耦合效率,得到了单根楔形微纳光纤中的能量分布和两根光纤发生耦合时的耦合效率.结果表明,越靠近楔形微纳光纤的尖端位置,束缚在纤芯表面上的能量越多;沿着光场的传输方向,楔形区域中的能量密度先增大后减小;楔形端面处存在的菲涅耳反射对耦合效率有微小的影响,但不影响整体变化规律;轴向位移和径向位移的增大,都会使得耦合效率减小,而随着楔角的增大,耦合效率先减小后增大.对楔形微纳光纤的研究,将为其在光纤传感领域的应用打下基础.
光纤光学 耦合特性 数值仿真 能量分布 光纤耦合 fiber optics coupling characteristics numerical simulation energy distribution fiber coupling
1 江南大学理学院, 江苏 无锡 214122
2 哈尔滨工程大学理学院, 黑龙江 哈尔滨 150001
微纳光纤具有大比例倏逝场传输的光学特性，相比于普通光纤，其耦合现象更加明显。利用基于有限元法的COMSOL Multiphysics软件对三根平行微纳光纤进行了详细的数值模拟研究。计算结果表明，纤芯间距改变时，三根平行微纳光纤随传输距离变化的功率耦合分布的规律是相似的，都呈周期性分布。纤芯间距不同时，耦合周期发生变化，且随着纤芯间距的增大，耦合周期也逐渐增大。且入射光的偏振态对耦合周期和耦合效率也有一定的影响。利用三根平行微纳光纤的耦合特性，设计了一种3×1微纳光纤耦合器，当选取恰当的纤芯间距和耦合区长度时，3×1微纳光纤耦合器的耦合效率最高可达93.3%。
光纤光学 微纳光纤 耦合特性 耦合器 倏逝场
