[发明专利]等群速差少模光纤的设计方法及应用

摘要

等群速差少模光纤的设计方法及应用，等群速差少模光纤的结构包括有由内向外依次设置的：掺杂二氧化锗的二氧化硅构成的纤芯、二氧化硅构成的内包层、掺杂氟化物的二氧化硅构成的沟壑层和二氧化硅构成的外包层。本发明是将等群速差少模光纤应用于微波光子滤波器中。本发明实现了相邻模式之间的群速度差相等，从而应用在微波光子滤波器中，实现了光信号的均匀时延。

主权项

1.一种等群速差少模光纤的设计方法，等群速差少模光纤的结构包括有由内向外依次设置的：掺杂二氧化锗的二氧化硅构成的纤芯(1)、二氧化硅构成的内包层(2)、掺杂氟化物的二氧化硅构成的沟壑层(3)和二氧化硅构成的外包层(4)，其特征在于，所述的纤芯(1)的折射率分布为渐变型折射率分布，等群速差少模光纤结构参数是采用如下步骤获得：1)根据归一化频率公式：式中，R_CO为纤芯半径，λ为波长，n_CO为纤芯中心的折射率，n_CL为内包层或外包层的折射率；在确定的波长下，已知纤芯(1)中心掺杂二氧化锗的浓度m，即可确定纤芯中心折射率n_CO和内包层或者外包层的折射率n_CL，根据所需要设计的模群数，确定V值的取值范围，为降低光纤的非线性效应，因此取最大V值代入归一化频率公式，从而确定纤芯(1)半径R_CO；2)在仿真软件COMSOL中扫描内包层(2)的宽度R_IC、沟壑层(3)的宽度R_TR、折射率分布常数α以及沟壑层(3)的折射率差△n_TR，从而得到不同模群的有效折射率n_eff；3)利用群速度的公式：式中，c为真空中的光速，λ为波长，n_eff为有效折射率，求出不同模群的群速度；4)求出各相邻模群的群速度差，当所有群速度差都相等时，将步骤2)中所述的内包层(2)的宽度R_IC、沟壑层(3)的宽度R_TR、折射率分布常数α以及沟壑层(3)的折射率差△n_TR作为等群速差少模光纤的结构参数。