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摘要

研究并分析了一种采用三层芯结构的单模大模场面积低弯曲损耗光纤. 纤芯由纤芯高折射率层、包层低折射率层和下陷低折射率层三层结构构成. 系统地分析了三层芯光纤(three-layer-core fiber, TLF)中不同结构参数对基模模场面积及弯曲损耗的影响. 研究表明, 通过调整三层芯的结构参数, 在不牺牲截止波长的前提下, 这种TLF可以实现在增大基模有效面积( A _eff)的同时, 将弯曲损耗降到更低. 通过调整纤芯中三层芯的结构参量, A _eff可以达到100—330 μm ²甚至更高. 此外, 在相同模场面积 A _eff下, 三层芯光纤的弯曲损耗可以比普通阶跃型光纤(SIF)要低2—4个数量级. 分析表明这种大有效面积、低弯曲损耗三层芯单模光纤在宽带大容量传输、及大功率光纤激光器和放大器中具有重要的潜在应用价值.

关键词:

Abstract

A three-layer-core single-mode large-mode-area fiber with low bending loss is investigated in this paper. The three-layer structure in the core which is comprised of core-index layer, cladding-index layer and depression-index layer, can achieve large-effective-area Aeff while maintaining low-bending-loss without deteriorating cutoff behaviors. The large-mode-area of 100–330 μm ²can be achieved in the fiber. The effective area Aeff can be further enlarged by adjusting the layer parameters. Furthermore, the bending property can be improved in this three-layer-core structure. The bending loss can decrease by 2–4 orders of magnitude compared with the bending loss of the conventional step-index fiber with the same Aeff. These characteristics of three-layer-core fiber suggest that it can be used in large-mode-area wide-bandwidth high-capacity transmission, or high-power optical fiber laser and amplifier in the optical communications, which can be conducive to studying the basic physical layer structure of big data storage, reading, calculation and transmission applications and so on.

Keywords:

作者及机构信息

通信作者:郑斯文,zhengsiwen010@163.com

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Corresponding author:Zheng Si-Wen,zhengsiwen010@163.com

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