双芯光纤同一包层内含有两根纤芯,每个芯子都是一条光波导,即一根双芯光纤中集成了两根单芯光纤。双芯光纤有各种各样的结构,
双芯光纤模场特性研究
包层折射率,纤芯折射率,纤芯半径以及传输光波长等参数决定了单模光纤的传输特性。对于双芯光纤而言,光纤的传输特性还与两个纤芯之间的距离有关。改变双芯光纤两个芯子之间的距离会影响两个芯子之间的能量分布。在仿真过程中,始终保证一个芯子处于包层中心轴位置不变,通过改变旁芯的位置来改变两纤芯之间的距离d。
双芯光纤的双折射
一般的轴对称单模光纤,可以同时传输两个线偏振正交模式或两个圆偏振正交模式。在理想情况下,如果光纤具有完全的圆对称性,那么这两个正交的模式在光纤中有相同的传播常数,彼此间并,在传播的过程中偏振态不会发生变化。但实际上,由于光纤内部应力,外部压力,以及自身的圆度等都会造成这两种偏振模式下折射率的偏差,使得传播常数也不同。由于两个正交偏振的模式传播速度不同,两正交模式在传输过程中会发生称合,其合成的偏振态在传输过程中发生变化,这就是光纤的双折射效应。双芯光纤的波导结构不具有圆对称性,所以要分析它的双折射。双芯光纤的双折射可用APSS软件来仿真计算,按照实测数据设置仿真参数为:包层的直径为125μm,纤芯直径为9μm,纤芯间距为43μm,包层和纤芯折射率分别为二氧化挂和相对包层折射率掺杂0.36%的材料。
基于双芯光纤制作的光纤器件，具有器件尺寸易精确控制、耦合区机械应力小、更加紧凑稳定和不易受外界影响等优点，在光传感和光通信等多个领域得到了广泛的应用，主要体现在光纤滤波器、光干涉仪、光连接器、光纤放大器、光分插复用器、光纤开关、光学镊子和光纤传感器等方面。因此研究双芯光纤具有重要的理论和实际意义，随着研究的深入必将会给光纤通信和光纤传感带来新的突破。
