填充式多孔光纤太赫兹偏振分离器：设计与优势

"基于填充式多孔光纤的太赫兹偏振分离器" 本文提出了一种创新的宽带太赫兹偏振分离器设计，利用填充式多孔光纤作为核心组件。这种分离器的设计原理是基于折射率反转匹配耦合法，通过在多孔光纤中填充特定材料来调整其光学特性。在设计过程中，选择了聚合物材料TOPAS作为光纤基底，因为其具有良好的光学性能和稳定性。 在研究中，作者对比了填充前后的多孔光纤的色散和双折射特性。他们发现通过隔行填充匹配材料，可以显著提高多孔光纤的模式双折射，从初始的10^-3提升到10^-2，这是一个数量级的提升。这种增强的双折射特性使得光纤能够有效地区分不同偏振态的光。 该偏振分离器采用两根具有正交关系的纤芯微结构填充式多孔光纤，这样设计可以实现对太赫兹波偏振状态的高效分离。数值模拟显示，该器件在0.8 THz至2.5 THz的宽频率范围内都能有效工作，尤其是在1 THz时，仅需0.77 cm的分离长度就能完成偏振分离。此外，x和y方向的偏振奇模和偶模在1 THz时的实际吸收损耗都低于0.2 dB，表明其具有低损耗特性。同时，消光比达到了-12.73 dB和-13.70 dB，这意味着分离效果非常出色。 与传统的双芯光子晶体光纤偏振分离器相比，该设计具有明显优势：结构更简单，更容易制造，且具备可调谐性，可以适应更宽的频带。这些优点使得基于填充式多孔光纤的偏振分离器在太赫兹通信、成像和传感等领域具有巨大的应用潜力。 关键词：光纤光学，偏振分离器，太赫兹，填充，多孔光纤 中图分类号：O439 文献标识码：A 本研究对于理解和优化太赫兹波的偏振处理技术具有重要意义，同时也为开发新型的高性能太赫兹光学设备提供了新的思路和方法。