菱形空穴调控下的单模太赫兹光子晶体光纤的偏振特性研究

本文主要探讨了一种创新设计的菱形空气孔结构的单一偏振单模太赫兹光子晶体光纤。这种光纤通过精细调控光纤内部的缺陷，即菱形空气孔的数量、尺寸以及分布，来研究其对光纤传输特性的影响。研究采用全矢量有限元法进行仿真分析，结果显示： 1. 当在光纤中引入两个缺陷时，如果缺陷尺寸增大，单一偏振单模的运行频率区间会向高频方向移动，同时该区域的宽度会有轻微增加。这表明随着缺陷尺寸的变化，对光波的引导和限制作用有所不同。 2. 当引入四个缺陷时，特别是那些靠近光纤芯区的缺陷，对单一偏振单模的影响力占据主导地位。这意味着缺陷的分布和核心区域的关系对光纤性能有显著影响。 3. 当在芯区周围均匀引入相同尺寸的缺陷时，与仅有两个或四个缺陷相比，四个缺陷的情况导致了单模运行区域（1.07~1.36 THz）的高频移动，区域宽度（0.29 THz）增加明显，是两缺陷情况下宽度的1.32倍。这一变化说明了多缺陷配置对于优化偏振模式传输的有效性。 这种菱形空气孔的单一偏振单模太赫兹光子晶体光纤因其特殊的结构和调控性能，特别适用于对偏振状态有极高要求的系统，如量子通信、精密测量和高灵敏度探测等领域。由于其潜在的应用价值，这类光纤技术的研究和开发具有重要的实际意义，对于推动太赫兹通信技术的进步和相关应用的发展具有重要意义。未来的研究可能进一步探索更多缺陷组合和设计参数，以实现更高效、更稳定的偏振单模传输。