搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

中红外高双折射高非线性宽带正常色散As2 S3光子晶体光纤

王晓琰 李曙光 刘硕 张磊 尹国冰 冯荣普

引用本文:
Citation:

中红外高双折射高非线性宽带正常色散As2 S3光子晶体光纤

王晓琰, 李曙光, 刘硕, 张磊, 尹国冰, 冯荣普

Midinfrared As2 S3 chalcogenide glass broadband normal dispersion photonic crystal fiber with high birefringence and high nonlinearity

Wang Xiao-Yan, Li Shu-Guang, Liu Shuo, Zhang Lei, Yin Guo-Bing, Feng Rong-Pu
PDF
导出引用
  • 设计了一种中红外As2S3光子晶体光纤,利用多极法研究了这种光纤的双折射、色散和非线性特性.数值研究发现,该光纤在中红外波段λ = 3.625 μm处双折射B高达0.098;其x偏振方向的非线性系数γx达到了1.69 m-1 ·W-1, y偏振方向的非线性系数γy达到了0.78 m-
    A kind of midinfrared As2S3 chalcogenide glass photonic crystal fiber is proposed in this paper. The characteristics of this fiber are studied by multipole method, including high birefringence, chromatic dispersion, and high nonlinearity. Through numerical simulation, it is found that at midinfrared wavelength λ = 3.625 μm, the birefringence of this fiber reaches up to 0.098 and nonlinear parameters are 1.69 m-1 ·W-1 and 0.78 m-1 ·W-1 for x-polarized mode and y-polarized mode, respectively. In addition, the fiber keeps normal dispersion in a wavelength range from 3 to 7 μm . In conclusion, the band of transmitted wavelength extends into a midinfrared wavelength range of 3—10 μm, and high birefringence and high nonlinearity in this photonic crystal fiber are perfectly combined. The results are significant for the further development of new photonic devices.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:10874145)、高等学校博士学科点专项科研基金(批准号:20091333110010)、河北省自然科学基金(批准号:F2009000481)和中国博士后科学基金 (批准号:20080440014,200902046)资助的课题.
    [1]

    Zhou H S, Li S G, Fu B, Yao Y Y, Zhang L 2010 Chin. Phys. Lett. 27 014208

    [2]

    Chen X, Li M J, Venkataraman N, Gallagher M, Wood W, Crowley A, Carberry J, Zenteno L, Koch K 2004 Opt. Express 12 3888

    [3]

    Zhang L, Li S G, Yao Y Y, Fu B, Zhang M Y, Zheng Y 2010 Acta Phys. Sin. 59 1101 (in Chinese) [张 磊、李曙光、姚艳艳、付 博、张美艳、郑 义 2010 59 1101]

    [4]

    Yan F P, Li Y F, Wang L, Gong T R, Liu P, Liu Y, Tao P L, Qu M X, Jian S S 2008 Acta Phys. Sin. 57 5735 (in Chinese) [延凤平、李一凡、王 琳、龚桃荣、刘 鹏、刘 洋、陶沛琳、曲美霞、简水生 2008 57 5735]

    [5]

    Fu B, Li S G, Yao Y Y, Zhang L, Zhang M Y, Liu S Y 2009 Acta Phys. Sin. 58 7708 (in Chinese) [付 博、李曙光、姚艳 艳、张 磊、张美艳、刘司英 2009 58 7708] 〖6] Zografopoulos D C, Kriezis E E, Tsiboukis T D 2006 Opt. Express 14 914

    [6]

    Hwang I K, Lee Y J, Lee Y H 2003 Opt. Express 11 2799

    [7]

    Liu B W, Hu M L, Song Y J, Chai L, Wang Q Y 2008 Acta Phys Sin. 57 6921 (in Chinese) [刘博文、胡明列、宋有建、柴 路、王清月 2008 57 6921]

    [8]

    Guo Y Y, Hou L T 2010 Acta Phys. Sin. 59 4036 (in Chinese) [郭艳艳、侯蓝田 2010 59 4036]

    [9]

    Knight J C, Birks T A, Cregan R F, Russell P S J, de Sandro P D 1998 Electron. Lett. 34 1347

    [10]

    Varshney S K, Fujisawa T, Saitoh K, Koshiba M 2006 Opt. Express 14 3528

    [11]

    Liu J, Yang C X, Claire G, Jin G F 2006 Acta Opt. Sin.26 1569 (in Chinese) [刘 洁、杨昌喜、Claire G、金国藩 2006 光学学报 26 1569]

    [12]

    Jiang L H, Hou L T 2010 Acta Phys. Sin. 59 1095 (in Chinese) [姜凌红、侯蓝田 2010 59 1095]

    [13]

    Zhao X T, Hou L T, Liu Z L, Wang W, Wei H Y, Ma J R 2007 Acta Phys. Sin. 56 2275(in Chinese) [赵兴涛、侯蓝田、刘兆伦、王 伟、魏红彦、马景瑞 2007 56 2275]

    [14]

    Cui Y L, Hou L T 2010 Acta Phys. Sin. 59 2571 (in Chinese)[崔艳玲、侯蓝田 2010 59 2571]

    [15]

    Wang H L, Leng Y X, Xu Z Z 2009 Chin. Phys. B 18 5375

    [16]

    Chen M Y, Yu R J, Zhao A P 2004 J. Opt. A 6 997

    [17]

    Dong L, Thomas B K, Fu L 2008 Opt. Express 16 16423

    [18]

    Hall D W, Newhouse M A, Borrelli N F, Dumbaugh W H, Weidman D L 1989 Appl. Phy. Lett. 54 1293

    [19]

    Sanghera J S, Florea C M, Shaw L B, Pureza P, Nguyen V Q, Bashkansky M, Dutton Z, Aggarwal I D 2008 J. Non-Cryst. Solids 354 462

    [20]

    Ebendorff-Heidepriem H, Monro T M 2007 Opt. Express 15 15086

    [21]

    Husakou A V, Herrmann J 2003 Appl. Phys. B 77 227

    [22]

    Kim J K 2005 Ph.D. Dissertation(Blacksburg: Virginia Polytechnic Institute and State University)

    [23]

    Kumar V V R K, George A, Knight J C, Russell P S J 2003 Opt. Express 11 2641

    [24]

    Dabas B, Sinha P K 2010 Opt. Commun. 283 1331

    [25]

    Lamont M R E, Barry L D, Choi D Y, Madden S, Eggleton B J 2008 Opt. Express 16 14938

    [26]

    Wei D P, Galstian T V, Smolnikov I V, Plotnichenko V G, Zohrabyan A 2005 Opt. Express 13 2439

    [27]

    Li Y F, Wang Q Y, Hu M L, Li S G, Liu X D, Hou L T 2004 Acta Phys. Sin. 53 1396 (in Chinese) [栗岩锋、王清月、胡明列、李曙光、刘晓东、侯蓝田 2004 53 1396]

    [28]

    Wang Z H, Li Y F, Hu M L, Wang Q Y 2005 Chin. J. Quantum Electron. 22 771(in Chinese) [王子涵、栗岩锋、胡明列、王清月 2005 量子电子学报 22 771]

    [29]

    Roy S, Chaudhuri P R 2009 Opt. Commun. 282 3448

  • [1]

    Zhou H S, Li S G, Fu B, Yao Y Y, Zhang L 2010 Chin. Phys. Lett. 27 014208

    [2]

    Chen X, Li M J, Venkataraman N, Gallagher M, Wood W, Crowley A, Carberry J, Zenteno L, Koch K 2004 Opt. Express 12 3888

    [3]

    Zhang L, Li S G, Yao Y Y, Fu B, Zhang M Y, Zheng Y 2010 Acta Phys. Sin. 59 1101 (in Chinese) [张 磊、李曙光、姚艳艳、付 博、张美艳、郑 义 2010 59 1101]

    [4]

    Yan F P, Li Y F, Wang L, Gong T R, Liu P, Liu Y, Tao P L, Qu M X, Jian S S 2008 Acta Phys. Sin. 57 5735 (in Chinese) [延凤平、李一凡、王 琳、龚桃荣、刘 鹏、刘 洋、陶沛琳、曲美霞、简水生 2008 57 5735]

    [5]

    Fu B, Li S G, Yao Y Y, Zhang L, Zhang M Y, Liu S Y 2009 Acta Phys. Sin. 58 7708 (in Chinese) [付 博、李曙光、姚艳 艳、张 磊、张美艳、刘司英 2009 58 7708] 〖6] Zografopoulos D C, Kriezis E E, Tsiboukis T D 2006 Opt. Express 14 914

    [6]

    Hwang I K, Lee Y J, Lee Y H 2003 Opt. Express 11 2799

    [7]

    Liu B W, Hu M L, Song Y J, Chai L, Wang Q Y 2008 Acta Phys Sin. 57 6921 (in Chinese) [刘博文、胡明列、宋有建、柴 路、王清月 2008 57 6921]

    [8]

    Guo Y Y, Hou L T 2010 Acta Phys. Sin. 59 4036 (in Chinese) [郭艳艳、侯蓝田 2010 59 4036]

    [9]

    Knight J C, Birks T A, Cregan R F, Russell P S J, de Sandro P D 1998 Electron. Lett. 34 1347

    [10]

    Varshney S K, Fujisawa T, Saitoh K, Koshiba M 2006 Opt. Express 14 3528

    [11]

    Liu J, Yang C X, Claire G, Jin G F 2006 Acta Opt. Sin.26 1569 (in Chinese) [刘 洁、杨昌喜、Claire G、金国藩 2006 光学学报 26 1569]

    [12]

    Jiang L H, Hou L T 2010 Acta Phys. Sin. 59 1095 (in Chinese) [姜凌红、侯蓝田 2010 59 1095]

    [13]

    Zhao X T, Hou L T, Liu Z L, Wang W, Wei H Y, Ma J R 2007 Acta Phys. Sin. 56 2275(in Chinese) [赵兴涛、侯蓝田、刘兆伦、王 伟、魏红彦、马景瑞 2007 56 2275]

    [14]

    Cui Y L, Hou L T 2010 Acta Phys. Sin. 59 2571 (in Chinese)[崔艳玲、侯蓝田 2010 59 2571]

    [15]

    Wang H L, Leng Y X, Xu Z Z 2009 Chin. Phys. B 18 5375

    [16]

    Chen M Y, Yu R J, Zhao A P 2004 J. Opt. A 6 997

    [17]

    Dong L, Thomas B K, Fu L 2008 Opt. Express 16 16423

    [18]

    Hall D W, Newhouse M A, Borrelli N F, Dumbaugh W H, Weidman D L 1989 Appl. Phy. Lett. 54 1293

    [19]

    Sanghera J S, Florea C M, Shaw L B, Pureza P, Nguyen V Q, Bashkansky M, Dutton Z, Aggarwal I D 2008 J. Non-Cryst. Solids 354 462

    [20]

    Ebendorff-Heidepriem H, Monro T M 2007 Opt. Express 15 15086

    [21]

    Husakou A V, Herrmann J 2003 Appl. Phys. B 77 227

    [22]

    Kim J K 2005 Ph.D. Dissertation(Blacksburg: Virginia Polytechnic Institute and State University)

    [23]

    Kumar V V R K, George A, Knight J C, Russell P S J 2003 Opt. Express 11 2641

    [24]

    Dabas B, Sinha P K 2010 Opt. Commun. 283 1331

    [25]

    Lamont M R E, Barry L D, Choi D Y, Madden S, Eggleton B J 2008 Opt. Express 16 14938

    [26]

    Wei D P, Galstian T V, Smolnikov I V, Plotnichenko V G, Zohrabyan A 2005 Opt. Express 13 2439

    [27]

    Li Y F, Wang Q Y, Hu M L, Li S G, Liu X D, Hou L T 2004 Acta Phys. Sin. 53 1396 (in Chinese) [栗岩锋、王清月、胡明列、李曙光、刘晓东、侯蓝田 2004 53 1396]

    [28]

    Wang Z H, Li Y F, Hu M L, Wang Q Y 2005 Chin. J. Quantum Electron. 22 771(in Chinese) [王子涵、栗岩锋、胡明列、王清月 2005 量子电子学报 22 771]

    [29]

    Roy S, Chaudhuri P R 2009 Opt. Commun. 282 3448

  • [1] 张晨涛, 石小涛, 朱文新, 朱金龙, 郝向英, 金锐博. 利用域排列算法设计铌酸锂晶体实现3 μm中红外波段频域纯态单光子源.  , 2022, 71(20): 204201. doi: 10.7498/aps.71.20220739
    [2] 姜伟, 赵欢, 汪国崔, 王新柯, 韩鹏, 孙文峰, 叶佳声, 冯胜飞, 张岩. 应用太赫兹焦平面成像方法研究氧化镁晶体在太赫兹波段的双折射特性.  , 2020, 69(20): 208702. doi: 10.7498/aps.69.20200766
    [3] 王二垒, 姜海明, 谢康, 张秀霞. 一种高双折射高非线性多零色散波长光子晶体光纤.  , 2014, 63(13): 134210. doi: 10.7498/aps.63.134210
    [4] 娄淑琴, 王鑫, 鹿文亮. 一种新型侧漏型光子晶体光纤的研制及其传输特性研究.  , 2013, 62(8): 084216. doi: 10.7498/aps.62.084216
    [5] 赵兴涛, 郑义, 韩颖, 周桂耀, 侯峙云, 沈建平, 王春, 侯蓝田. 光子晶体光纤包层可见光及红外宽带色散波产生.  , 2013, 62(6): 064215. doi: 10.7498/aps.62.064215
    [6] 王伟, 杨博, 宋鸿儒, 范岳. 八边形高双折射双零色散点光子晶体光纤特性分析.  , 2012, 61(14): 144601. doi: 10.7498/aps.61.144601
    [7] 王伟, 杨博. 菱形纤芯光子晶体光纤色散与双折射特性分析.  , 2012, 61(6): 064601. doi: 10.7498/aps.61.064601
    [8] 付晓霞, 陈明阳. 用于太赫兹波传输的低损耗、高双折射光纤研究.  , 2011, 60(7): 074222. doi: 10.7498/aps.60.074222
    [9] 汪静丽, 姚建铨, 陈鹤鸣, 邴丕彬, 李忠洋, 钟凯. 高双折射的混合格子太赫兹光子晶体光纤的设计与研究.  , 2011, 60(10): 104219. doi: 10.7498/aps.60.104219
    [10] 白晋军, 王昌辉, 霍丙忠, 王湘晖, 常胜江. 低损宽频高双折射太赫兹光子带隙光纤.  , 2011, 60(9): 098702. doi: 10.7498/aps.60.098702
    [11] 张美艳, 李曙光, 姚艳艳, 张磊, 付博, 尹国冰. 微结构纤芯对光子晶体光纤基本特性的影响.  , 2010, 59(5): 3278-3285. doi: 10.7498/aps.59.3278
    [12] 季玲玲, 陈伟, 曹迎春, 杨振宇, 陆培祥. 双折射光子晶体光纤中基于孤子分裂的超连续光谱产生.  , 2009, 58(8): 5462-5466. doi: 10.7498/aps.58.5462
    [13] 杨倩倩, 侯蓝田. 八边形结构的双折射光子晶体光纤.  , 2009, 58(12): 8345-8351. doi: 10.7498/aps.58.8345
    [14] 付博, 李曙光, 姚艳艳, 张磊, 张美艳, 刘司英. 双芯高双折射光子晶体光纤耦合特性研究.  , 2009, 58(11): 7708-7715. doi: 10.7498/aps.58.7708
    [15] 颜国君, 陈光德, 伍叶龙, 杨建清. 双折射吸收非线性介质薄膜中倍频的产生.  , 2008, 57(1): 265-270. doi: 10.7498/aps.57.265
    [16] 延凤平, 李一凡, 王 琳, 龚桃荣, 刘 鹏, 刘 洋, 陶沛琳, 曲美霞, 简水生. 近椭圆内包层高双折射偏振稳定光子晶体光纤设计及特性分析.  , 2008, 57(9): 5735-5741. doi: 10.7498/aps.57.5735
    [17] 刘小毅, 张方迪, 张 民, 叶培大. 基于谐振吸收效应的单模单偏振光子晶体光纤研究.  , 2007, 56(1): 301-307. doi: 10.7498/aps.56.301
    [18] 贾亚青, 闫培光, 吕可诚, 张铁群, 朱晓农. 高非线性光子晶体光纤中飞秒脉冲的传输特性和超连续谱产生机制的实验研究及模拟分析.  , 2006, 55(4): 1809-1814. doi: 10.7498/aps.55.1809
    [19] 李曙光, 邢光龙, 周桂耀, 侯蓝田. 空气孔正方形排列的低损耗高双折射光子晶体光纤的数值模拟.  , 2006, 55(1): 238-243. doi: 10.7498/aps.55.238
    [20] 贾维国, 杨性愉. 强双折射光纤中任意偏振方向矢量调制不稳定性.  , 2005, 54(3): 1053-1058. doi: 10.7498/aps.54.1053
计量
  • 文章访问数:  9167
  • PDF下载量:  842
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2010-05-20
  • 修回日期:  2010-08-16
  • 刊出日期:  2011-03-05

/

返回文章
返回
Baidu
map