7/30/2021，由于空芯反諧振光纖(Hollow-Core Antiresonant Fiber，HC-ARF)具有低延遲、高傳輸帶寬和大模場(chǎng)面積等優(yōu)點(diǎn)，是近十年來的研究熱點(diǎn)之一。


(a)本設(shè)計(jì)中的HC-SARF光纖橫截面圖；(b)放大后的階梯折射率毛細(xì)管橫截面圖

   長(zhǎng)盈通研究人員參與設(shè)計(jì)了一種具有階梯折射率包層的空芯階梯折射率反諧振光纖(Hollow-Core Step-index Antiresonant Fiber，HC-SARF)，其典型特征是在包層空氣孔中引入了由高低兩種折射率玻璃基材構(gòu)成的毛細(xì)管（高折射率n = 1.45，低折射率最低可為n = 1.36）。通過該階梯折射率毛細(xì)管的引入，該HC-SARF光纖在降低限制損耗、改善光纖彎曲性能等方面，表現(xiàn)出優(yōu)良的特性。


不同階梯折射率對(duì)比度下，該HC-SARF光纖在各入射光波長(zhǎng)下的限制損耗

   采用有限元方法對(duì)該HC-SARF光纖進(jìn)行了數(shù)值分析，結(jié)果表明，在入射光波長(zhǎng)為980nm和1064 nm時(shí)，與常規(guī)均勻折射率包層的HC-ARF光纖相比，其限制損耗降低了約6 dB/km。


(a)不同階梯折射率對(duì)比度下，該HC-SARF光纖在不同彎曲半徑下的彎曲損耗；(b)對(duì)圖a的局部放大
同時(shí)，在光纖彎曲性能方面，該HC-SARF光纖比傳統(tǒng)的的HC-ARF光纖也有較大的提升：在彎曲半徑約為15cm時(shí)，其彎曲損耗減少了約2db /km。


不同包層空氣孔半徑r下，該HC-SARF光纖的限制損耗變化


不同包層空氣孔半徑r下，該HC-SARF光纖的基模直徑變化

   此外，他們還深入研究了這種HC-SARF光纖的包層空氣孔半徑r的取值，以探究其同限制損耗，以及單模傳輸時(shí)的模場(chǎng)直徑的關(guān)系，特別是當(dāng)包層空氣孔半徑為12um時(shí)，可以獲得最低的限制損耗。

 總而言之，該新型的HC-SARF光纖在光通信及激光高能傳輸方面具有很大的應(yīng)用潛力。

參考：
B Deng, C Sima, H Tan, X Zhang, Z Lian, G Chen, Q Yu, J Xu, D Liu, “Design of hollow core step-index antiresonant fiber with stepped refractive indices cladding”, Frontiers of Optoelectronics, 1-7, 2021。