高 朋, 刘松伟, 王子木

(沈阳师范大学 物理科学与技术学院, 沈阳 110034)

0 引 言

近年来,人们设计出许多种结构新颖的光子晶体光纤(photonic crystal fiber,PCF),其在传感器领域的应用越来越广泛[1-3],但由于制备工艺问题,很多光纤目前还无法真正应用到传感器实验中,不能满足光纤传感技术的发展需要,所以对光子晶体光纤结构的仿真分析就尤为重要。迄今为止,人们已做了许多仿真分析工作,为后续的众多实验研究奠定了理论基础。2020年,张怡等[4]设计了一种椭圆形双芯的光子晶体光纤,其包层为三角晶格排列,仿真分析了当波长是1.55 μm时,基模的双折射值达 0.043 4,x,y偏振方向的非线性系数分别为48.832和46.286 W-1·km-1。2019年魏薇等[5]设计并模拟了一种6重准晶涡旋光类型的光子晶体光纤,得到在1 500 nm 处,本征模式间有效折射率差大于10-4。2019年邹亚琪等[6]采用有限元法对双芯八角结构光子晶体光纤进行数值分析,并利用COMSOL软件仿真,设计出低非线性,大负色散值的宽带色散补偿光纤。2019年朱虹茜等[7]设计了一种芯区为椭圆形,近芯区存在小圆形空气孔,包层为周期性排列的圆形空气孔的光子晶体光纤,通过运用COMSOL仿真分析,发现在波长为1. 55 μm时双折射达到1. 11×10-2。2019年宋凝芳等[8]通过建立实芯保偏光子晶体光纤散射模型仿真计算了其散射损耗为0.179 dB/km,并搭建了全自动测试系统进行验证。2018年张学典等[9]设计了一种包层空气孔为正方形结构,纤芯为椭圆孔气孔的光子晶体光纤,并基于有限元法分析了其双折射、色散、非线性等性能。……