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《光子晶體光纖中自相位調(diào)制效應(yīng)對(duì)超高斯脈沖傳輸?shù)挠绊憽酚蓵?huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、光子晶體光纖中自相位調(diào)制效應(yīng)對(duì)超高斯脈沖傳輸?shù)挠绊懝庾泳w光纖中自相位調(diào)制效應(yīng)對(duì)超高斯脈沖傳輸?shù)挠绊懝庾泳w光纖中自相位調(diào)制效應(yīng)對(duì)超高斯脈沖傳輸?shù)挠绊懝庾泳w光纖中自相位調(diào)制效應(yīng)對(duì)超高斯脈沖傳輸?shù)挠绊懝庾泳w光纖中自相位調(diào)制效應(yīng)對(duì)超高斯脈沖傳輸?shù)挠绊懝庾泳w光纖中自相位調(diào)制效應(yīng)對(duì)超高斯脈沖傳輸?shù)挠绊懝庾泳w光纖中自相位調(diào)制效應(yīng)對(duì)超高斯脈沖傳輸?shù)挠绊懝庾泳w光纖中自相位調(diào)制效應(yīng)對(duì)超高斯脈沖傳輸?shù)挠绊懝庾泳w光纖中自相位調(diào)制效應(yīng)對(duì)超高斯脈沖傳輸?shù)挠绊懝庾泳w光纖中自相位調(diào)制效應(yīng)對(duì)超高斯脈沖傳輸?shù)挠绊懝庾泳w光纖中自相位調(diào)制效應(yīng)對(duì)超高斯脈沖傳輸?shù)挠绊懝庾泳w光纖中自相位調(diào)制效應(yīng)對(duì)超高斯脈沖
2、傳輸?shù)挠绊懙?6卷第12期2007年12月光子ACTAPH()ToNICASINICAVo1.36No.12December2007光子晶體光纖中自相位調(diào)制效應(yīng)對(duì)超高斯脈沖傳輸?shù)挠绊?朱偉明,姚端正,陳蘇(武漢大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,武漢430072)摘要:為了研究光子晶體光纖的微結(jié)構(gòu)對(duì)其非線性光傳輸特性的影響,利用超格子法和光子晶體光纖中的光傳輸方程,計(jì)算了光子晶體光纖中的高斯光脈沖和超高斯脈沖的自相位調(diào)制譜.計(jì)算結(jié)果表明:高斯光脈沖和超高斯光脈沖的高頻端比低頻端均有較大的頻譜展寬,而高斯光脈沖的頻譜比超高斯光脈沖的頻譜具有更大的中心峰值;超高斯光脈沖較高斯光脈沖有較廣的頻譜范圍,
3、它們的自相位調(diào)制展寬范圍均隨著傳輸距離的增加而增大.這些現(xiàn)象均可以利用自陡峭效應(yīng)的理論加以解釋.與傳統(tǒng)光纖相比,高斯光脈沖在傳統(tǒng)光纖中所受自相位調(diào)制效應(yīng)的影響較小.關(guān)鍵詞:光子晶體光纖;有效截面積;自相位調(diào)制光譜;超高斯光脈沖中圖分類號(hào):TN248.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1004—4213(2007)12—2252—40引言光子晶體光纖也被稱為空氣孔徑光纖或微結(jié)構(gòu)光纖].其折射率在橫截面上周期性變化.研究表明,由于有效截面積r2相對(duì)較小,即使在非線性折射率相同的情況下,光子晶體光纖中的非線性系數(shù)至少比普通光纖大三倍.因此光子晶體光纖中大部分的非線性效應(yīng)都較普通光纖有顯著的提高.按
4、其結(jié)構(gòu)和光傳輸機(jī)制來分,光子晶體光纖可以分成兩類:全內(nèi)反射光子晶體光纖(TotalInternalReflection—PhotonicCrystalFiber,TIR—PCF)以及光子禁帶光子晶體光纖(PhotonicBandGap—PhotonicCrystalFiber,PBG—PCF).近幾年來,光子晶體光纖在光傳輸方面的應(yīng)用潛力吸引了越來越多的研究者的關(guān)注].特別是超連續(xù)譜L5以及孤子效應(yīng)在光子晶體光纖中的應(yīng)用.研究表明:這些效應(yīng)都與光子晶體光纖中的自相位調(diào)制效應(yīng)l6]相關(guān).自相位調(diào)制效應(yīng)反映了光脈沖在非線性介質(zhì)中傳輸時(shí)光強(qiáng)與折射率之間的關(guān)系.本文利用超原胞法計(jì)算了光子晶體
5、光纖的非線性系數(shù),并且利用這一結(jié)果計(jì)算了光子晶體光纖中高斯脈沖和超高斯脈沖的自相位調(diào)制譜隨傳輸距離的演化趨勢.1理論與計(jì)算光纖中的光傳輸方程L8為武漢市科技局基金(1320017010121)資助“Tel:027—68752481—8651Email:dzyao@whu.edu.cn收稿日期:2006—04—07豢+號(hào)A+孚券一譬器--iy+i(1AlA—A)(1)式中A為慢變振幅,忽略色散(』92一屆一0)以及光纖損耗(口一0)的影響,方程(1)可以寫為+亙一ilulzU(2)十—lul(z式中S為自陡峭系數(shù),r和U分別為歸一化脈寬和歸一化振幅r—T一—t--—z～~vg(3)‘T
6、0T0～A(z,r)一~/Poeaz/2U(z,r)(4)z為脈沖傳輸距離,令一0,并且如下定義歸一化傳輸距離ZZ—z/LN1.(5)式中LNL一1/yP.(6)),為光子晶體光纖的非線性系數(shù).P.為初始峰值強(qiáng)度,非線性系數(shù)),可定義為),一一n2Z一~r(7)cAffAff…式中”為非線性折射率系數(shù),為入射光頻率,C為光在真空中的光速.光子晶體光纖中有效截面積的表達(dá)式為[』』lE(x,)ldxdy-]Aff一三————————一(8)』』lE(x,)ldxdy式中E(x,)為光子晶體光纖的模式分布函數(shù).將et(,)ze(,y)Ax+e(,)用厄米一高斯函數(shù)展開并求解其本征矢波動(dòng)方程
7、,可以得到式12期朱偉明,等:光子晶體光纖中自相位調(diào)制效應(yīng)對(duì)超高斯脈沖傳輸?shù)挠绊?253(8)的解析表達(dá)式]2E~oJ∑￡dl2]一0)-~r=I…)式(13)和(14)的通解分別為I(Z,r)=_廠(r一3slZ)(15)(Z,r)…g(rslZ)了T(16)考慮高斯脈沖的情況(z,T)--(一)=一T2十1ctan(麥)(18)當(dāng)Z—z一0時(shí),得到I(0,r);_廠(r)=exp(一r/2)(19)(0,r)三g(r)一÷一0(20)利用式(15)和(
