雙芯光纖同一包層內含有兩根纖芯,每個芯子都是一條光波導,即一根雙芯光纖中集成了兩根單芯光纖。雙芯光纖有各種各樣的結構,

雙芯光纖模場特性研究

包層折射率,纖芯折射率,纖芯半徑以及傳輸光波長等參數決定了單模光纖的傳輸特性。對于雙芯光纖而言,光纖的傳輸特性還與兩個纖芯之間的距離有關。改變雙芯光纖兩個芯子之間的距離會影響兩個芯子之間的能量分布。在仿真過程中,始終保證一個芯子處于包層中心軸位置不變,通過改變旁芯的位置來改變兩纖芯之間的距離d。

雙芯光纖的雙折射

一般的軸對稱單模光纖,可以同時傳輸兩個線偏振正交模式或兩個圓偏振正交模式。在理想情況下,如果光纖具有完全的圓對稱性,那么這兩個正交的模式在光纖中有相同的傳播常數,彼此間并,在傳播的過程中偏振態不會發生變化。但實際上,由于光纖內部應力,外部壓力,以及自身的圓度等都會造成這兩種偏振模式下折射率的偏差,使得傳播常數也不同。由于兩個正交偏振的模式傳播速度不同,兩正交模式在傳輸過程中會發生稱合,其合成的偏振態在傳輸過程中發生變化,這就是光纖的雙折射效應。雙芯光纖的波導結構不具有圓對稱性,所以要分析它的雙折射。雙芯光纖的雙折射可用APSS軟件來仿真計算,按照實測數據設置仿真參數為:包層的直徑為125μm,纖芯直徑為9μm,纖芯間距為43μm,包層和纖芯折射率分別為二氧化掛和相對包層折射率摻雜0.36%的材料。

基于雙芯光纖制作的光纖器件，具有器件尺寸易精確控制、耦合區機械應力小、更加緊湊穩定和不易受外界影響等優點，在光傳感和光通信等多個領域得到了廣泛的應用，主要體現在光纖濾波器、光干涉儀、光連接器、光纖放大器、光分插復用器、光纖開關、光學鑷子和光纖傳感器等方面。因此研究雙芯光纖具有重要的理論和實際意義，隨著研究的深入必將會給光纖通信和光纖傳感帶來新的突破。