1 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心 等离子体物理实验室, 四川 绵阳 621900
2 中国工程物理研究院 研究生部, 北京 100088
3 四川大学 电子信息学院, 成都 610064
在高功率密度下产生的非线性效应和材料损伤等问题限制了光纤激光器输出功率的进一步提高。利用大模场光纤降低光纤能量密度，提高非线性阈值是一种最为直接和有效的手段。以空气孔尺寸为光波长量级的全内反射型光子晶体光纤为对象，采用等效折射率模型分析了光子晶体光纤的单模特性，利用有限元法分析了结构参数对光子晶体光纤的模场面积和色散等光束质量参数的影响。设计了一种工作波长为0.40~1.55 μm，模场面积为112.74~258.87 μm2，且在1.27 μm附近可补偿色散的大模场光子晶体光纤。该研究可为高功率光纤激光器大模场光纤的进一步参数优化设计及元件加工提供重要参考。
光子晶体光纤 等效折射率模型 有限元法 大模场 无截止单模 可调色散 photonic crystal fiber effective index method finite element method large mode area no cutoff single mode tunable dispersion 强激光与粒子束
2014, 26(10): 101009
天津大学精密仪器与光电子工程学院超快激光研究室,光电信息技术科学教育部重点实验室, 天津 300072
通过有效折射率模型分析了光子晶体光纤的无限截止单模特性, 数值模拟表明只要光纤微结构包层中空气孔直径与孔间距之比足够小, 光子晶体光纤就可以在任意波长支持单模传输。具体计算了光子晶体光纤在大于200 nm的波长范围内支持单模传输的结构参数, 为实现光子晶体光纤单模传输紫外激光提供了理论依据。实验采用光纤激光器四次谐波260 nm飞秒激光和一段小空气孔直径的光子晶体光纤, 研究了紫外激光在光子晶体光纤中的传输特性。其中光子晶体光纤纤芯直径为4.54 μm, 耦合效率大于31%。
光纤光学 光子晶体光纤 紫外激光 无截止单模
天津大学精密仪器与光电子工程学院超快激光研究室 光电信息技术科学教育部重点实验室, 天津 300072
光子晶体光纤(PCF)，又称为多孔光纤(HF)或微结构光纤(MF)，是一种单一介质，并由波长量级的空气孔构成微结构包层的新型光纤。光子晶体光纤呈现出许多在传统光纤中难以实现的特性，从1996年世界上制造出第一根光子晶体光纤以来，它便受到了广泛关注并成为近年来光学与光电子学研究的一个热点。介绍了光子晶体光纤的制作工艺、工作原理、基本特性、目前的研究重点和进展情况，重点评述了光子晶体光纤非线性光学方面的研究及其潜在的应用。
光子晶体光纤 无截止单模 色散 非线性 飞秒激光
从光子晶体的概念出发,概述了光子晶体的特征及分类,并与自然晶体进行对比.通过引入光子晶体光纤的概念,分别介绍了光子带隙光纤与改进的全内反射光纤的基本结构及导光原理,并阐述了两类光子晶体光纤的主要特点及在通信、光器件、光信息处理等方面的应用.
光子晶体 光子晶体光纤 光子带隙 不截止单模 光纤激光器 photonic crystal photonic crystal fiber photonic band gap endlessly single mode fiber laser
