纤芯

光纤中光功率由此通过的中心区
纤芯,是在光纤中,大部分光功率由此通过的中心区。光纤就是一根拉细的玻璃棒(当然这个玻璃棒的纯度是很高的里面还有特殊成分,来保证特定波长的信号在里面的衰耗很小)。光缆一般是由很多根光纤组成的,外面有保护层,防止被压断。光纤这根很细的玻璃棒外面也有一层保护套,保护套里面的称为纤芯。24芯光缆指里面包含有24根光纤,也就是可以同时开通12路(光纤是成对使用的,一收一发)通信信号。

光纤效率影响因素

通过增大双包层光纤芯径和数值孔径改变归一化频率的数值,优化双包层光纤的光能量分布,减小因大功率传输造成的纤芯功率密度过大,增大模面积。但随着纤芯直径增加,归一化频率也相应增大并产生多模传输,使光束质量下降。采用阶跃折射率光纤时,纤芯直径增大时,数值孔径急剧减小,包层与纤芯折射率差将缩小,光波导对光的约束条件将变弱,导致光功率将泄漏至内包层(目前能达到的数值孔径最小为0.06)此外,功率填充因子是描述光纤中光能量分布的重要参数,它表示纤芯中光功率占双包层光纤总功率的百分数。对于增益光纤,纤芯功率填充因子决定了抽运光的抽运效率,是光纤激光器增益的重要因素。

微结构纤芯

微结构纤芯的光子晶体光纤(PCFS)——矩形芯和椭圆芯PCFS,利用电磁场散射的多极理论研究这两种光纤的基本特性。发现在光纤包层气孔不变的情况下,仅通过调节纤芯气孔的大小就可以灵活地调节光纤的双折射、色散和非线性特性。随着纤芯气孔半径的增大,两种纤芯结构的PCFS表现出如下特点:双折射度增大且最大双折射度对应的波长发生红移,零色散波长由一个增加到三个,短波段非线性系数增大而长波段非线性系数减小。r1=0.4μm的椭圆芯PCFs的三个零色散波长分别位于可见、近红外和中红外波段。在结构参数相似的情况下,椭圆芯PCFS比矩形芯PCFs更容易实现高双折射和高非线性。