正負(fù)介質(zhì)復(fù)式晶格PBG-PCFs傳輸特性的研究.pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)上出現(xiàn)了大量傳輸速率在數(shù)兆比特每秒的在線語(yǔ)言視頻、高清晰寬帶數(shù)字網(wǎng)絡(luò)電視等新業(yè)務(wù)以及人們對(duì)信息數(shù)量及信息質(zhì)量的需求，使得光纖通信在局域網(wǎng)、城域網(wǎng)及廣域網(wǎng)中的作用變得越來(lái)越重要。迄今為止，商用的光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于光纖本身的潛在容量，這是因?yàn)楣饫w中光信號(hào)的傳輸受兩個(gè)重要因素的限制：損耗和色散，如何降低光纖的損耗及色散已經(jīng)成為當(dāng)前研究光纖的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題。光子晶體光纖是一種新型的光纖，理論上具有極低的損耗和平坦的色散，成

2、為研究新型光纖的一個(gè)重要方向。 本文討論的正負(fù)介質(zhì)復(fù)式晶格光子晶體光纖(PBG-PCFs)就是一種新型光纖。眾所周知，二維正方形結(jié)構(gòu)的光子晶體光纖是不存在可用帶隙的，而正方形結(jié)構(gòu)相對(duì)三角形蜂窩型結(jié)構(gòu)而言制作相對(duì)比較簡(jiǎn)單。通過(guò)在正方形結(jié)構(gòu)的光子晶體光纖中周期性滲入負(fù)折射率介質(zhì)(NIM)構(gòu)成正負(fù)介質(zhì)復(fù)式晶格PBG-PCFs來(lái)獲得可用帶隙，并對(duì)其傳輸特性進(jìn)行研究是一個(gè)有意義的課題。文章首先提出正負(fù)介質(zhì)復(fù)式晶格PBG-PCFs的結(jié)構(gòu)，采

3、用平面波方法研究復(fù)式晶格PBG-PCFs的傳輸帶隙，在頻域和時(shí)域上利用有限差分法研究復(fù)式晶格PBG-PCFs的損耗特性和色散特性，并與傳統(tǒng)的正方形結(jié)構(gòu)PBG-PCFs和負(fù)折射率光子晶體光纖(NIM-PBGFs)對(duì)比。研究結(jié)果表明：這種正負(fù)介質(zhì)復(fù)式晶格PBG-PCFs具備傳統(tǒng)正方形結(jié)構(gòu)PBG-PCFs所沒(méi)有的帶隙導(dǎo)光效應(yīng)，在損耗性能上比NIM-PBGFs更加具有優(yōu)勢(shì)。合理地選擇填充率和纖芯半徑，都能有效地降低正負(fù)介質(zhì)復(fù)式晶格PBG-PCF