渐变多孔光纤的设计与色散特性比较

设计出了一种呈圆形分布的渐变微结构光纤,并运用时域有限差分法计算了该种光纤方形和三角形格点分布的微结构光纤的色散特性,然后对它们的色散特性进行了比较.结果表明:沿水平直径方向相邻空气洞中心点间的距离(Λ)和空气洞的直径(d)对这几种光纤的色散特性影响都比较大;不管是保持孔间距不变而变化空气洞直径或者是保持空气洞直径不变而变化孔间距,圆形分布的和方形格点分布的渐变微结构光纤的色散曲线比较相似,三角形格点分布的微结构光纤的色散曲线却与之相反;通过调节参数,可以在比较宽的波长范围(1.2~1.8μm)内获得超平坦的色散曲线,而且圆形格点分布的光纤较其他两种光纤的色散曲线更为稳定和平坦.     

微结构光纤800nm处的色散特性研究

应用多极法对800nm处微结构光纤的色散特性进行了数值模拟;研究了包层空气孔直径、孔间距等数对色散特性的影响,得到了色散随各个结构参数变化的规律;设计了在800nm处具有近零超平坦色散的光纤结构;在0.79～0.81μm波段内色散值D的绝对值小于0.5ps/(nm.km).     

近零平坦色散高非线性光子晶体光纤的研究和设计

利用有效折射率法对光子晶体光纤非线性和色散进行了计算;模拟了光纤空气孔直径和孔间距对光纤特性的影响,并进行了分析;最后设计了一种零色散点在850nm附近的近零平坦色散高非线性光子晶体光纤,这种光纤在研究光纤非线性现象时有重要的价值.     

一种基于As_2Se_3的微结构纤芯高双折射光子晶体光纤

提出了一种新型的基于As_2Se_3的高双折射光子晶体光纤(PCF).该PCF包层空气孔采用8边形排列,并在纤芯引入了左右各3个圆空气孔的微结构.采用全矢量有限元法(FEM),通过改变微结构纤芯中圆空气孔的直径及孔间距,研究了该光纤的双折射特性、损耗特性以及色散特性.结果表明,在波长1.55μm处,双折射高达1.56×10~(-1),说明该PCF具有良好的保偏特性;同时,y方向的限制损耗低至6.44278×10~(-9)dB/m;在波长1.3~2.0μm的区间内,色散曲线保持相对平坦.     

通信系统中低色散多孔光纤的研究和分析

提出了方形不变的空气孔多孔光纤,并借助于二维时域有限差分法计算了孔间距取1.9μm,孔直径分别为0.9μm、1.0μm、1.1μm,以及孔直径取1.1μm,孔间距分别为1.9μm、2.0μm、2.1μm的五层方形不变的空气孔多孔光纤的基模色散曲线,并对它们的色散特性进行了比较.结果表明:这种不变多孔光纤的色散依赖于孔直径和孔间隔的比值.当它们的比值小于等于0.5时,光纤的色散曲线在1200nm～1800nm的波长范围内保持平坦且具有更低的色散量.     

非圆形空气孔型二维光子晶体带隙率模拟

采用平面波展开法对两类晶格(三角晶格和正方晶格)及圆形空气孔或两种非圆形空气孔(正方形和六边形)构成的二维光子晶体带隙率进行了数值研究,分析了填充比f对带隙率ωR的影响.结果表明,晶格对称结构和空气孔形状对带隙大小有影响.给定晶格对称结构,选择具有相同对称形状的空气孔能得到较大的绝对光子带隙.在这3种空气孔当中,三角晶格对应六边形空气孔有最大带隙率,当填充比f=0.8时,带隙率ωR=23.3%;正方晶格对应正方形空气孔有最大带隙率,当填充比f=0.67时,带隙率ωR=14.7%.     

色散补偿光子晶体光纤的设计

由于光纤的色散严重限制了高速信号的传输,在长距离数据传输系统中必须得到补偿.本文利用矢量有效折射率方法对光子晶体光纤的色散补偿特性进行了数值模拟.通过模拟,发现了光子晶体光纤包层结构参量与其色散之间的关系,并且通过对包层空气孔节距∧、包层空气孔直径碱包层的空气填充率,等参数的优化,得到了低至-978.34 ps/(km·nm)的色散值,其补偿能力远大于常规色散补偿光纤.     

压缩型光子晶体光纤的双折射特性

定义了压缩率的概念,提出了一个可以构建三角格子、压缩三角格子、正方格子和矩形格子光子晶体光纤的模型;基于此压缩率模型,应用超格子构造法研究了压缩对光子晶体光纤双折射特性的影响.结果表明,通过改变光子晶体光纤晶格的压缩率可以获得较大的双折射.另外,分析了光纤双折射随晶格常数和空气孔直径的变化规律,并报导了光纤双折射符号随着空气孔直径变化而发生多次改变的现象.     

双芯复合正方形格点光子晶体光纤的负色散特性

介绍了一种双芯复合正方形格点负色散光子晶体光纤,其包层是在纯硅背景上分布着两种大小不同的按正方形格点排列的空气孔,芯区是由掺杂的高折射率材料构成.为了实现负色散,移去了包层中第三层空气孔.采用频域有限差分法对其负色散特性进行的分析表明,通过调整空气孔间距和两种空气孔的尺寸,可以得到不同程度的宽带负色散.当内芯半径取0.95μm,空气孔间距取2.05μm,大小空气孔直径分别取1.9μm、1.2μm时,可在1.55μm处实现宽带负色散,其半峰全宽超过了200nm.这种光纤可以用于波分复用光纤通信系统中的宽带色散补偿.     

八边形光子晶体光纤的特性研究

采用矢量波束传播法对正八边形光子晶体光纤色散和模场面积进行了数值模拟和分析.结果表明通过改变空气孔孔径d和相邻不同层空气孔间距Λ,可以使正八边形光子晶体光纤的色散曲线在很宽的波长范围内保持色散平坦并具有较低的色散值.选取合适的结构参数可以在1.45～1.65um波长范围内构造超色散平坦光子晶体光纤.     

六边形结构光子晶体光纤的色散特性研究

为解决传统色散补偿光纤补偿带宽小及所需光纤长度大的问题, 利用平面波展开法, 通过改变空气孔孔径及分布周期得到不同结构光纤的色散曲线, 为色散补偿光纤的制作提供理论依据。研究结果表明, 对于普通六边形结构光子晶体光纤, 减小空气孔孔径及增大空气孔分布周期可减小短波段光信号的色散值, 同时长波段光信号色散值随之增大。引入双芯结构后, 在长波段可产生大负色散, 并且通过减小空气孔分布面积能使色散曲线趋于平坦, 可作为宽带色散补偿光纤。     

三阶色散对高斯脉冲在色散缓变光纤中传输特性的影响

应用变分法 ,研究了三阶色散对高斯脉冲在色散缓变光纤中传输特性的影响 ,导出了高斯脉冲参数的演化方程组。在此基础上 ,讨论了色散缓变、三阶色散和初始啁啾对脉冲宽度的影响。     

静电纺丝法制备聚合物扭曲螺旋结构微纳米纤维

用一种改进的静电纺丝装置,在25～30kV下,制备了有机高分子聚乙烯醇的微纳米螺旋结构纤维。纤维直径小于1μm,螺旋结构的螺距在几个微米到十几微米。通过对实验结果分析,认为纤维螺旋结构是微流体受强电场等复合作用的结果,而静电排斥作用对纤维的螺旋结构形貌形成起决定性作用。     

光子晶体光纤的研究进展

光子晶体光纤(POF)与普通光纤在光纤结构、单模特性、色散特性和非线性特性等方面有着显著的差别。简要分析PCF的原理,并探讨其重要特性以及应用价值,最后回顾了近来PCF的研究进展。     

光纤中三阶色散对类明孤子传输特性的影响

从含修正项的非线性薛定谔（MNLS）方程出发,采用变分法,推导出在三阶色散情况下类明孤子参数随传输距离的演化方程组及其解析解,研究了三阶色散对光纤中类明孤子传输特性的影响。     

任意折射率剖面光纤的数值计算

本文首先应用变分原理推导了任意折射率剖面光纤的泛函表达式,并用有限元方法求解变分方程,得到该光纤问题的数值解.然后,利用微型计算机计算了光纤中导模的归一化截止频率、归一化径向相移常数、场模函数、群时延以及光纤的色散和带宽等参数.所得结果表明:本理论和计算机计算程序正确,并具有相当高的计算精度,足以满足工程使用的要求。例如,对均匀光纤,计算出的所有导模的归一化截止频率值的相对误差为10~(-3)10~(-5)。     

单模光纤中四阶色散所致的调制不稳定性

利用准非线性薛定谔方程研究了单模光纤中在最小群速度色散波长附近的调制不稳定性，发现由于四阶色散的存在，在二阶色散等于零时，仍存在调制不稳定性，该不稳定的区域范围与初始入射脉冲的功率和四阶色散有关．     

高阶色散和五阶非线性对类明孤子传输特性的影响

从修正的非线性薛定谔方程(MNLSE)出发,采用变分法,导出了在高阶色散和五阶非线性共同作用下类明孤子脉冲参数随传输距离的演化方程组;求出了振幅与脉宽、脉宽与啁啾之间的约束关系及脉宽随传输距离演化的解析解;分析讨论了光纤中高阶色散和五阶非线性共同作用对类明孤子传输特性的影响.     

Multiple Needle Electrospinning for Fabricating Composite Nanofibers with Hierarchical Structure

Electrospinning is a powerful method for fabricating micro/nano fibers that can be applied to various fields. Composite materials with nanoscale structure can show more excellent properties than their conventional partners. Here, we reported hierarchical structured nanofibers with beads and spheres by double needle electrospinning with an auxiliary airflow. Two different spinning solutions with different concentrations were placed into different syringes. The action of airflow was able to make the two differently morphological nanofibers mixed together evenly. The results showed that the obtained nanofiber membrane has a good hierarchical structure with different morphologies.