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大模场低损耗光子晶体光纤的研究与设计

吕欢祝  余明芯  钟文博  张克非  
【摘要】:为了改善高功率光纤激光器的非线性效应,提出并设计了一种新型的无源、单模、低损耗、大模场的光子晶体光纤结构。利用时域有限差分法并结合完美匹配层边界条件,分析了光子晶体光纤有效模场面积的影响因素,得到光子晶体光纤性能随波长及几何结构的变化规律,从而得到实现更大模场面积的结构参量。结果表明,保证单模传输的情况下,在1.064μm波长处,优化设计的大模场光子晶体光纤有效模场面积可达3118.4μm~2,对应的非线性系数可低至5.68×10~(-5 )m~(-1)·W~(-1),限制损耗可降低到4.55×10~(-7 )dB·m~(-1)。该光纤具备低损耗、低非线性和大模场面积等特性,在实现光子晶体光纤激光器高功率、高光束品质激光输出方面具有重要应用。

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