光子晶体光纤色散特性数值计算与实验对比研究

"光子晶体光纤色散特性的数值计算与实验研究" 本文主要探讨了光子晶体光纤（PhC光纤）的色散特性，色散是这种特殊光纤的关键参数之一，影响光信号传输的质量和效率。研究者们通过分析现有数值计算方法，包括经验公式法和基于多级法的光学系统超高节免设备（CUDOS）仿真软件，对全内反射型光子晶体光纤的色散特性进行了深入的数值计算。他们特别关注了光纤结构中的两个关键因素：孔径d和孔间距Λ，以及它们的比例d/Λ对色散的影响。 研究发现，孔径d和孔间距Λ的变化显著影响光子晶体光纤的色散特性。增大孔径d可以减小色散，而调整孔间距Λ可以改变零色散点的位置。d/Λ的比例对色散的控制提供了设计上的灵活性，有助于优化光纤性能以适应不同的通信应用需求。 同时，研究团队建立了一个基于超连续谱白光干涉仪的色散测量系统，该系统具有超宽波段和高精度的特点，用于实验测量孔径d=2.17 μm、孔间距Λ=3.47 μm的全内反射型光子晶体光纤的色散系数。实验结果与数值计算结果的对比显示，两者在零色散点位置上基本一致，数值计算得到的零色散点为1.018 μm，实验测量值为0.973 μm，表明所采用的数值计算方法和实验测量系统具有高度的准确性和可靠性。 这项工作不仅深化了对光子晶体光纤色散特性的理解，而且为光子晶体光纤的设计提供了实际指导。通过数值计算与实验研究相结合的方法，研究人员能够更精确地预测和控制光子晶体光纤的色散特性，这对于高速光通信、光信号处理和光学传感等领域的技术进步具有重要意义。此外，该研究也展示了数值模拟与实验验证在新型光纤研究中的有效结合，为未来相关领域的研究提供了有力的工具和技术支持。