蔡 俊，陈奂文，董 超，高 翔，王语章

(西南科技大学 理学院，绵阳 621010)

引 言

光子晶体光纤(photonic crystal fiber,PCF)作为一种新型光纤，具有独特的结构和传输特性，近年来一直成为人们关注的焦点。PCF具有大模场面积、单模传输、高非线性、高双折射和超低损耗等特性[1-3]，可广泛应用于多种设计和各个领域，实现高效传输和高精度测量等目的。随着PCF研究的不断深入，逐渐出现各类PCF结构，而双芯光子晶体光纤(dual-core photonic crystal fiber,DCPCF)作为一重要分支[4]，被重点关注。对于DCPCF的传感研究，可根据PCF结构设计的多变性，以及双芯结构的耦合特性[5]，实现高精度传感器件的设计。光纤传感器件出现的种类多样，如光纤光栅传感器[6]、光子晶体光纤传感器[7]、光子晶体填充式传感器[8]、定向耦合型传感器[9]以及光纤表面等离子体传感[10-11]等等，但大多传感器件都存在着传感精度不高、监测范围小或者制作工艺艰难和昂贵等问题，难以达到实际需求。

对于DCPCF，根据其光场在波导中的耦合传输特性，可以应用于不同环境的检测，实现高精度和宽范围测量的目的。目前对于双芯耦合传感技术的研究主要局限于一般的纤芯耦合和孔隙填充，并没有较为全面的利用PCF的结构优势和填充材料的物理特性。

作者则提出一种基于结构上的新型DCPCF耦合微扰传感器，主要通过RSOFT中Beampronp模块的有限差分光束传播法(finite-difference beam propagation method，FD-BPM)对该结构的波导传输进行检测分析。该设计根据PCF的结构特点——孔隙多样性，引入耦合微扰填充缺陷并结合填充技术，利用结构优势和填充材料的物理特性，进一步提升光子晶体光纤传感性能。……