下一代通讯光纤:光子晶体光纤

下一带通讯网电信光纤宽带:激光单晶体电信光纤宽带

光子晶体光纤（photonic crystal Fiber，简称PCF）是一种具有特殊孔隙结构的光纤，通过对光纤的结构进行精确控制，实现对光学性能和传输特性的优化。PCF的du 特设计(ji)和优势使其在光通(tong)信、光学传感、激光器技术等领(ling)域展现出(chu)广阔的(de)应用前景。

一、PCF的关(guan)键技术

PCF的作用依据电子束氯化钠结晶的产品概念，电子束氯化钠结晶是一个种有时间段性材质光突显出岁月率匀称的村料。在PCF中，依据在光纤传输宽带芯部和包层区间内对接纳米尺幅的时间段性缝隙率组成，构成了有特俗光电器件优点的检修通道。这样的缝隙率都可以进行其他的形式、尺寸规格和排列顺序方案，若想进行对光纤传输宽带的光突显出岁月率、散射优点和非直线效用等的精密把握。

图(tu)1激光(guang)(guang)(guang)结晶网络(luo)光(guang)(guang)(guang)钎宽(kuan)带(dai)的组成部分(a)全固态硬盘(pan)安装激光(guang)(guang)(guang)结晶网络(luo)光(guang)(guang)(guang)钎宽(kuan)带(dai)(b)空芯(xin)激光(guang)(guang)(guang)结晶网络(luo)光(guang)(guang)(guang)钎宽(kuan)带(dai)

二、PCF的长处

1.单模发送形态

单模(mo)传(chuan)(chuan)输(shu)特性[1]是光(guang)子晶体光(guang)纤(xian)中(zhong)zui早(zao)被发现(xian)，也是zui引人注目的(de)特性，单模(mo)传(chuan)(chuan)输(shu)可以提(ti)高光(guang)电(dian)器件的(de)信号质量及(ji)传(chuan)(chuan)输(shu)速率。对(dui)于(yu)普通光(guang)纤(xian)，当传(chuan)(chuan)输(shu)光(guang)的(de)波(bo)长大(da)于(yu)截止(zhi)波(bo)长，就(jiu)可能实现(xian)单模(mo)传(chuan)(chuan)输(shu)，但是对(dui)于(yu)光(guang)子晶体光(guang)纤(xian)，对(dui)光(guang)纤(xian)结构(gou)经过合理设计(ji)，就(jiu)能实现(xian)在所有波(bo)长无截止(zhi)单模(mo)传(chuan)(chuan)输(shu)。

2.非平滑基本特性

光(guang)(guang)子晶体光(guang)(guang)纤是(shi)理(li)想的(de)非(fei)线性(xing)光(guang)(guang)学(xue)介质(zhi)，因为与(yu)传统光(guang)(guang)纤相比，光(guang)(guang)子晶体光(guang)(guang)纤的(de)纤芯(xin)更小，从(cong)(cong)而更容易(yi)产生非(fei)线性(xing)效应[2]，当改变包层空气孔(kong)直径和(he)空气孔(kong)间距时，有效模场的(de)能量(liang)密(mi)度也会发生强弱(ruo)变化，从(cong)(cong)而使光(guang)(guang)纤的(de)非(fei)线性(xing)性(xing)能发生相应变化，易(yi)于实现(xian)非(fei)线性(xing)效应。

3.有效性模的场面积优点

光(guang)(guang)子(zi)晶(jing)体(ti)光(guang)(guang)纤(xian)中，有(you)效(xiao)模场(chang)面积[3]是一个重(zhong)(zhong)要的(de)参数(shu)，与光(guang)(guang)纤(xian)非线性效(xiao)应紧密(mi)相关。有(you)效(xiao)模场(chang)面积是描述光(guang)(guang)纤(xian)中光(guang)(guang)模式分布范围的(de)参数(shu)，在光(guang)(guang)纤(xian)传输和光(guang)(guang)信号调制中具有(you)重(zhong)(zhong)要意(yi)义。以下是PCF的(de)有(you)效(xiao)模场(chang)面积特性的(de)一些关键点(dian)：

大模现场积：比较于一般的单模金属，PCF普通有着着较大的的有效地模现场积。大模现场积是指着光数据信息的能量消耗分布不均更广，让 PCF就能容下越来越多的光数据信息，并供应极高的输出输出功率牵引带业务能力。这针这对于高输出输出功率激光手术传送和高传输速率光安全可靠有着着核心功用。

灵敏的改善效率：PCF的构造构思构思能否改善效果模画面积。用调节PCF的纤芯规格尺寸、孔经构造构思、充填物等参数设置，能否优化光信号灯在纤芯中的传统模式布置，所以保持效果模画面积。

光仟交叉交叉解耦吸收率：PCF的大可不可以有效模场面一积可不可以延长光仟的交叉交叉解耦吸收率。交叉交叉解耦吸收率是光卫星信号从第三方点光源到入射PCF的能源传递。

4.反射率形态

色散^[4]是衡量光纤性能的重要参数，决定着光纤是否在超连续光谱、超短脉冲的产生等领域得到应用，对光通信和设计光纤激光器等起着决定性作用。光纤的总色散可以视为波导色散、材料色散和模式色散之和。由于光子晶体光纤的包层结构du 特，其光(guang)纤(xian)纤(xian)芯和(he)(he)包层的(de)(de)(de)(de)折射(she)率差可(ke)(ke)以很大(da)，从而增大(da)了波导色(se)散对光(guang)纤(xian)总色(se)散的(de)(de)(de)(de)影响。通过改变光(guang)子晶体光(guang)纤(xian)的(de)(de)(de)(de)结构参(can)数，如空气孔的(de)(de)(de)(de)排布方式、空气孔形状、空气孔半径和(he)(he)空气孔间距等，可(ke)(ke)以实现所需的(de)(de)(de)(de)色(se)散特性，以满(man)足不同应(ying)用场景(jing)中的(de)(de)(de)(de)光(guang)信号传输、调(diao)制(zhi)和(he)(he)处(chu)理要求。

5.多芯传递

光波单结晶电信金属高速输送宽带的型式优于普通电信金属高速输送宽带有注重长处，采用轻松机动排布气孔，其有电信金属高速输送宽带的多芯高速输送[5]给予了机会。光波单结晶电信金属高速输送宽带的长处就是可对区别纤芯中的光走势来单独的的补救和幅度调制，这为光走势的多模块补救和光波功率器件的模块化给予了方便。光波单结晶电信金属高速输送宽带的多芯高速输送属性给予了多车道高速输送、低相互打扰、轻松机动的路由和无线连接、多基本模式高速输送并且多走势补救等长处。这使光波单结晶电信金属高速输送宽带在高余量光无线通信、光波模块化电路板和光走势补救等各个领域更具注重的用途发展潜力。

微电子束结尖晶石金属防止了传统式金属微电子磁学的减少，为大部分新的实验报告设计诞生了新的能够和机会。微电子束结尖晶石金属请稍等以太快的线速度反应着目前实验报告的很多个域。回收利用微电子束带隙组成部分来防止微电子束结尖晶石电学学中的有一些根本难题，如局域场的进一步加强、调节分子结构和分子结构的接入、加强非非曲线微电子磁学现象、设计微电子和微腔、微电子束结尖晶石中的福射模式，藕合的电动三轮热学步骤等。而且，实验报告和基础理论设计的结果都证实，微电子束结尖晶石金属就能够防止大部分非非曲线微电子磁学个方面的难题，诞生宽带网福射、超短光脉宽，延长非非曲线微电子磁学工作频率更换的利用率，用来光互换等。没有多难想象的，随对PCF设计的持续不断的深入细致，想必PCF将在微电子磁学域创造出更比较广泛的应用软件进步潜力，并且还为保证 更高的效、高稳定性的微电子磁学电子元器件和系统的取消新的能够，而使促进推动微电子磁学工艺和实验报告设计的进步。

关于专著：

[1] 李晨曦(xi), 刘(liu)晓(xiao)东(dong), 侯蓝田. 光(guang)量子结晶金属(shu)的导波模型与散(san)射的特点(dian)[J]. 物(wu)理防御学报, 2003,

[2] G. P. Agrawal, Nonlinear Fiber Optics.[M] Third Edition, San Diego: Academic Press, 2001

[3] Fuerbach A, Steinvurzel P, Bolger J, et al. Nonlinear pulse propagation at zero dISPersion wavelength in anti-resonant photonic crystal fibers[J]. Optics Express, 2005, 13(8): 2977-2987.

[4] Ferrando A, Silvestre E, Andres P, et al. Designing the properties of dispersion-flattened photonic crystal fibers[J]. Optics Express, 2001, 9(13): 687-697.

[5] Russell P S J. Photonic-crystal fibers[J]. Journal of lightwave technology, 2006, 24(12): 4729-4749.

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