目前主要光子晶體光纖的種類，特性及應(yīng)用一、從傳統(tǒng)光纖到光子晶體光纖光纖是20世紀(jì)的重大科技成就之一。該技術(shù)以令人難以置信的速度發(fā)展，從1970年的第一根低損耗單模光纖至今，光纖已成為全球所廣泛使用的通信網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。光纖也在通信之外的其他領(lǐng)域得到了應(yīng)用，如醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的光束分配與傳送、機(jī)械加工與診斷、傳感及其他領(lǐng)域。現(xiàn)代光纖技術(shù)已實(shí)現(xiàn)了對(duì)光纖中光信號(hào)的損失、光學(xué)非線性效應(yīng)、群速度色散和偏振效應(yīng)等各方面的優(yōu)化與權(quán)衡。經(jīng)過30多年的廣泛研究，光纖系統(tǒng)的性能和制造工藝得到了不斷完善，近乎達(dá)到了最高極致。自20世紀(jì)80年代以來，為了發(fā)展新的光學(xué)介質(zhì)（光子晶體光纖），研究人員已經(jīng)被光波長尺度，即亞微米 ...

維陣列的實(shí)芯光子晶體光纖的導(dǎo)波機(jī)制，通常被認(rèn)為是傳統(tǒng)的全內(nèi)反射（Total Internal Reflection-TIR）。在所謂的光子帶隙光纖（Photonic-Bandgap Fiber）中，空氣孔的周期特性至關(guān)重要，因?yàn)樗ㄟ^包層內(nèi)折射率的周期變化將光模限制在纖芯內(nèi)。對(duì)于空心光子晶體光纖，充滿空氣的芯的折射率小于包層材料，空心內(nèi)不能發(fā)生全內(nèi)反射，波導(dǎo)模式是靠光子帶隙實(shí)現(xiàn)的。可用三種主要的方式，如圖3，實(shí)現(xiàn)空心光纖中光的波導(dǎo)：1、可選介質(zhì)涂層的金屬管，2、多層電介質(zhì)布拉格鏡3、二維光子晶體圖3、三種主要類型的反射包層(a)通過反射包層產(chǎn)生光導(dǎo)的空心光纖(b)帶有電介質(zhì)涂層的金屬包層(c) ...

折射率引導(dǎo)型光子晶體光纖的結(jié)構(gòu)類型與機(jī)理前言：光子晶體光纖（Photonic Crystal Fiber，PCF）的概念。與普通光纖是由包層與纖芯兩種介質(zhì)組成向類比，光子晶體光纖通常是由單一介質(zhì)構(gòu)成的，其包層周期性地規(guī)則對(duì)稱分布著具有波長量級(jí)的空氣孔陣列，包層外為涂覆層。因此，也可以稱其為“多孔光纖”（HoleyFiber）或“微結(jié)構(gòu)光纖”（MicrostructureFiber）。光纖的中心，即被空氣孔陣列包層包圍的纖芯部位，可以視為周期結(jié)構(gòu)陣列中存在的“缺陷”。光子晶體光纖的微結(jié)構(gòu)特性主要由三個(gè)參量決定，即空氣孔的直徑d，相鄰兩孔之間的距離Δ，以及纖芯的直徑D。光子晶體光纖的這種微結(jié)構(gòu)特定 ...

下一代通訊光纖:光子晶體光纖光子晶體光纖（Photonic Crystal Fiber，簡稱PCF）是一種具有特殊孔隙結(jié)構(gòu)的光纖，通過對(duì)光纖的結(jié)構(gòu)進(jìn)行精確控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)光學(xué)性能和傳輸特性的優(yōu)化。PCF的獨(dú)特設(shè)計(jì)和優(yōu)勢使其在光通信、光學(xué)傳感、激光器技術(shù)等領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。一、PCF的原理PCF的原理基于光子晶體的概念，光子晶體是一種具有周期性介質(zhì)折射率分布的材料。在PCF中，通過在光纖芯部和包層之間引入微米尺度的周期性孔隙結(jié)構(gòu)，形成了具有特殊光學(xué)特性的通道。這些孔隙可以采用不同的形狀、尺寸和排列方式，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)光纖的折射率、色散特性和非線性效應(yīng)等的精確控制。圖1光子晶體光纖的結(jié)構(gòu)(a)全固 ...

的應(yīng)用是構(gòu)建光子晶體帶隙材料、制作生物或納米尺度的電子元件以及在電極上沉積不同的材料以便測量他們的電學(xué)特性。2007 年，美國的科學(xué)家利用紅外光形成的光鑷在硅片上控制微粒的運(yùn)動(dòng)，他們通過選擇合適厚度和摻雜濃度的硅片，使之透過紅外光進(jìn)而能夠被CCD探測。這項(xiàng)技術(shù)突破了傳統(tǒng)的在液相中捕獲粒子的瓶頸。若將全息光鑷技術(shù)與之結(jié)合，則可以在特定的固體表面組裝一些有意義的結(jié)構(gòu)。特別要指出的是，在全息光鑷發(fā)明之前，光鑷技術(shù)主要側(cè)重在單粒子的基礎(chǔ)研究方面，全息光鑷在對(duì)多粒子操控方面的優(yōu)勢，為光鑷技術(shù)走向?qū)嵱没⒁?guī)模工業(yè)生產(chǎn)打開了新局面。產(chǎn)品舉例目前市面上商用光鑷系統(tǒng)大多采用聲光偏轉(zhuǎn)器（AOD），Meadowla ...

激光器（例如光子晶體激光器、金屬激光器和等離子體激光器）方面取得了相當(dāng)大的進(jìn)展，但其相干長度仍然非常有限。作者在本文中表明，基于 Fano 干涉的連續(xù)域內(nèi)的束縛態(tài)(bound states in the continuum，BIC)可以有效地抑制量子漲落。盡管其本質(zhì)上很脆弱，但這種不尋常的狀態(tài)會(huì)重新分配光子，從而抑制自發(fā)輻射的影響。基于這個(gè)概念，作者通過實(shí)驗(yàn)證明了一種線寬比現(xiàn)有微型激光器小 20 多倍的微型激光器，并證明進(jìn)一步減少幾個(gè)數(shù)量級(jí)是可行的。這些發(fā)現(xiàn)為微觀激光器的眾多應(yīng)用鋪平了道路，并指出了光子學(xué)以外的新機(jī)遇。潛在用途：（1）實(shí)驗(yàn)證明了激光器線寬可達(dá)5.8MHz，符合40Gbits相干 ...

A等報(bào)道了在光子晶體光纖中產(chǎn)生2倍頻程的超連續(xù)譜，超連續(xù)譜的產(chǎn)生為非線性光纖光學(xué)領(lǐng)域的研究注入了新的活力。利用光子晶體光纖產(chǎn)生超連續(xù)譜是一種新型的光源，它具有高的輸出功率、平坦的寬帶光譜、高度的空間相干性（聚焦）等特性，能較大提高信噪比、減小測量時(shí)問以及加寬光譜測量范圍。光纖超連續(xù)譜光源可應(yīng)用在光纖衰減測量、干涉測量儀、光相十?dāng)z影術(shù)、光譜學(xué)分析、生物成像、光學(xué)頻率梳等領(lǐng)域。關(guān)于Iceblink超連續(xù)激光器Iceblink是一款覆蓋450- 2300nm光譜范圍的超連續(xù)光纖激光器，具有超過1W的平均功率和較佳的穩(wěn)定性(0.5%標(biāo)準(zhǔn)偏差)。它是一種用途廣泛的白光光源，在科學(xué)和工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用 ...

物光纖或中空光子晶體光纖傳輸，關(guān)于這兩種類型的光纖，詳情見本公司網(wǎng)頁的光纖類產(chǎn)品目錄。作為使用范圍較廣的石英光纖，在此波段的傳輸效率卻不太理想，一般認(rèn)為，這個(gè)波長是石英材料吸收率較高的范圍，意味著如果使用石英光纖直接傳輸3um波段，可能導(dǎo)致能量損耗率較高。下圖是典型石英材料在150nm-5um波段的透射譜，可以看到在3um附件，石英的透射率顯著降低。出處：https://escooptics.com/blogs/news/the-benefits-of-fused-silica-quartz一、實(shí)現(xiàn)方法介紹一種無透鏡光纖端部振蕩泵浦方案，讓激光二極管光束從固體激光晶體邊緣進(jìn)入的方法稱為“光纖尖 ...

) 硫系玻璃光子晶體光纖硫系玻璃光子晶體光纖又稱硫系玻璃微結(jié)構(gòu)光纖或硫系玻璃多孔光纖(簡稱硫系PCF)。由于其較高的非線性而備受關(guān)注，具有許多重要的應(yīng)用，如超連續(xù)譜、全光開關(guān)、拉曼放大和波長變換等。硫系PCF纖芯很小，且占空比(包層橫截面中氣孔總面積與孔壁總面積之比)很高(如圖1)，可以把光很好地限制在纖芯里。包層的特殊結(jié)構(gòu)使得它與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)光纖相比具有一些獨(dú)特的光學(xué)特性，如無截止單模，色散可控，高雙折射，高非線性，大模場等。圖1硫系玻璃光子晶體光纖結(jié)構(gòu)[2]硫系PCF解決了傳統(tǒng)單模光纖放大器因纖芯過細(xì)導(dǎo)致高功率下產(chǎn)生非線性效應(yīng)，引起光纖端面損傷的不足，對(duì)于大功率光纖放大器、高功率激光傳輸?shù)葢?yīng)用 ...

5.等離子體光子晶體——微米尺度上的太比特調(diào)制（Plasmonic PICs — Terabit Modulation on the Micrometer Scale） ，W. Heni, et al (ECOC, 2022)摘要：等離子體PICs提供緊湊的高速光子和等離子體元件，實(shí)現(xiàn)新一代可擴(kuò)展的光子系統(tǒng)解決方案。我們解釋底層技術(shù)，重點(diǎn)介紹關(guān)鍵應(yīng)用，回顧技術(shù)演示，并討論未來的機(jī)會(huì)。16.>500 GHz帶寬石墨烯光電探測器實(shí)現(xiàn)高容量等離子體到等離子體鏈路（>500 GHz Bandwidth Graphene Photodetector Enabling Highest-Capa ...