新型单模大模场红外硫系玻璃光子晶体光纤设计研究  

Design of a novel single-mode large mode area infrared chalcogenide glass photonic crystal fibers

作　　者：易昌申[1] 戴世勋[1] 张培晴[1] 王训四[1] 沈祥[1] 徐铁峰[1] 聂秋华[1] 

机构地区：[1]宁波大学信息科学与工程学院,红外材料及器件实验室,宁波315211

出　　处：《物理学报》2013年第8期180-186,共7页Acta Physica Sinica

基　　金：国家自然科学基金(批准号:61177087;60978058);教育部新世纪优秀人才计划项目(批准号:NCET-10-0976);浙江省杰出青年基金(批准号:R1101263);浙江省自然科学基金(批准号:LQ12F05004);宁波市新型光电功能材料及器件创新团队项目(批准号:2009B21007);宁波市自然科学基金(批准号:2012A610116);宁波大学王宽诚幸福基金资助的课题~~

摘　　要：大模场光子晶体光纤在高功率激光传输、光纤放大器、光纤激光器中的广泛应用,使其受到研究者的广泛关注.硫系玻璃在红外波段(1—20μm)具有优良透过性能,且具有折射率高(2.0—3.5)、声子能量低(小于350cm1)、组分可调等特性,成为制备红外光纤的理想材料.本文设计一种基于Ge20Sb15Se65硫系玻璃基质的新型单模传输、低损耗、超大模场面积光子晶体光纤结构,经理论验证其在λ=10.6μm处基模限制损耗远低于0.1dB/m,高阶限制模损耗大于2dB/m,模场面积约为13333μm2.Large mode area photonic crystal fibers （PCFs） have attracted much attention, owing to their applications in such as high power delivery, high power fibre amplifiers and fiber lasers. As an ideal candidate for fabricating mid-infrared fibers, chalcogenide glass possesses some unique advantages, such as high refractive indices （2.0-3.5）, low photon energies （lower than 350 cm^-1）, tailorable compositions, and large infrared transmission window（from 1.0 to 20 μm）. In this paper, we present a novel type of effectively single- mode chalcogenide glass Ge20Sb15Se65PCF with utra-large mode area as well as small confinement loss （lower than 0.1 dB/m for the fundamental mode, high confinement loss exceeding 2 dB/m for the higher-order mode at 10.6μm）.

关 键 词：硫系玻璃 大模场面积 红外光子晶体光纤 结构设计 

分 类 号：TN253[电子电信—物理电子学]