赵丽娟，梁若愚，赵海英，徐志钮*

一种高双折射低限制性损耗光子晶体光纤设计

赵丽娟1,2,3，梁若愚1，赵海英1，徐志钮1*

1华北电力大学电气与电子工程学院，河北 保定 071003；2华北电力大学河北省电力物联网技术重点实验室，河北 保定 071003；3华北电力大学保定市光纤传感与光通信技术重点实验室，河北 保定 071003

本文设计了一种适用于长距离光纤通信的新型光子晶体光纤。该光纤包层内椭圆形和圆形空气孔呈交错排列，纤芯两侧为两个小椭圆空气孔。利用有限元分析方法对所设计光纤的传输特性进行分析并对其结构进行了优化，确定了最佳结构。结果表明，波长为1550 nm时，此新型光子晶体光纤在最佳结构下可提供高达3.51×10-2的高双折射和低至1.5×10-9dB/m的限制性损耗。与现存的引入椭圆形空气孔的光子晶体光纤相比，本文中的光子晶体光纤的双折射系数有较大提高，限制性损耗系数降低了5个数量级。另外，本文还详细研究了光子晶体光纤的色散随光子晶体光纤结构的变化以及其布里渊增益特性，并分析了其可制造性。基于其高双折射和低限制性损耗特性，此种光纤可应用于长距离光纤通信系统。

光子晶体光纤；高双折射；低限制性损耗；有限元分析法

1 引 言

光子晶体光纤(Photonic crystal fiber, PCF)是一种空气孔沿轴向周期性排列的，端面呈二维周期性分布的光子晶体结构[1]，又称为多孔光纤或微结构光纤，具有许多传统光纤无法实现的性能，近几年在行业内引起了极大的关注[2-4]。……