新型抗彎曲光子晶體光纖的設(shè)計與分析.pdf

1、在光纖到戶（Fiber to the Home, FTTH）的工程建設(shè)中，光纖一般經(jīng)過多次彎曲后再固定在接線盒等具有狹小空間的線路終端設(shè)備中，因此，受外力作用而彎曲引起的損耗是影響FTTH性能的主要因素。傳統(tǒng)光纖具有一定的抗彎曲性，但彎曲到一定程度后的損耗較大，不符合FTTH短距離通信傳輸標(biāo)準(zhǔn)。光子晶體光纖（Photonic Crystal Fiber, PCF）具備優(yōu)良的彎曲不敏感性，能在狹小空間中以較小的彎曲半徑安裝，為設(shè)計符合FT

2、TH短距離通信用的低彎曲損耗光纖提供了新途徑。
　　本文運用全矢量有限元法（Finite Element Method, FEM）、PCF彎曲折射率模型以及計算機仿真軟件COMSOL，對PCF的彎曲特性及其與標(biāo)準(zhǔn)單模光纖（Single Mode Fiber,SMF）的接續(xù)特性進(jìn)行了理論研究和數(shù)值仿真。提出了一種摻鍺芯 PCF，獨特的非對稱包層結(jié)構(gòu)使其具有優(yōu)良的抗彎曲特性：隨著摻鍺纖芯半徑的逐漸增大，對應(yīng)基模的彎曲損耗逐漸減小，有效

3、模場面積逐漸增大；而隨著摻鍺纖芯折射率在一定范圍內(nèi)的增大，對應(yīng)基模的彎曲損耗、有效模場面積均逐漸減?。换５膹澢鷵p耗則是隨著彎曲半徑的減小而整體上表現(xiàn)為逐漸增大的趨勢。數(shù)值結(jié)果表明：當(dāng)纖芯半徑大于3.9μm，纖芯折射率介于1.4493-1.4530時，光纖彎曲之后仍然可以保持單模運轉(zhuǎn)；在波長1550nm處，彎曲半徑為5mm時，基模的彎曲損耗為0.014dB/km，有效模場面積為62.17μm2，對應(yīng)模場直徑為8.9μm，與標(biāo)準(zhǔn)單模光纖具