基于双芯光子晶体光纤的耦合器设计方法

Abstract

采用光束传播法对双芯光子晶体光纤中光纤结构参数对纤芯间耦合效率的影响进行分析。首先,根据双芯耦合原理,使用最小二乘法对波导间的耦合系数等参数进行估计,明确孔间距、纤芯折射率差、中央空气孔直径比例、纤芯直径比例、空气孔直径比例和空气孔对称度等参数对双芯光子晶体光纤耦合比及耦合区长度的调节作用,提出一种基于双芯光子晶体光纤的耦合器性能粗调与微调设计方法。然后,根据这一耦合器设计方法,提出一种非对称的双芯光子晶体光纤宽带定向耦合器。该耦合器在1.31~1.55 μm区间实现了50%±5%的耦合比,带宽为240 nm,并具有3 mm的超短耦合长度。本研究成果可为光纤宽带定向耦合器的高效设计提供有意义的参考。