中文：光子晶体；英文：photonic crystal

目前主要光子晶体光纤的种类，特性及应用一、从传统光纤到光子晶体光纤光纤是20世纪的重大科技成就之一。该技术以令人难以置信的速度发展，从1970年的第一根低损耗单模光纤至今，光纤已成为全球所广泛使用的通信网络的重要组成部分。光纤也在通信之外的其他领域得到了应用，如医学领域的光束分配与传送、机械加工与诊断、传感及其他领域。现代光纤技术已实现了对光纤中光信号的损失、光学非线性效应、群速度色散和偏振效应等各方面的优化与权衡。经过30多年的广泛研究，光纤系统的性能和制造工艺得到了不断完善，近乎达到了最高极致。自20世纪80年代以来，为了发展新的光学介质（光子晶体光纤），研究人员已经被光波长尺度，即亚微米 ...

维阵列的实芯光子晶体光纤的导波机制，通常被认为是传统的全内反射（Total Internal Reflection-TIR）。在所谓的光子带隙光纤（Photonic-Bandgap Fiber）中，空气孔的周期特性至关重要，因为它通过包层内折射率的周期变化将光模限制在纤芯内。对于空心光子晶体光纤，充满空气的芯的折射率小于包层材料，空心内不能发生全内反射，波导模式是靠光子带隙实现的。可用三种主要的方式，如图3，实现空心光纤中光的波导：1、可选介质涂层的金属管，2、多层电介质布拉格镜3、二维光子晶体图3、三种主要类型的反射包层(a)通过反射包层产生光导的空心光纤(b)带有电介质涂层的金属包层(c) ...

折射率引导型光子晶体光纤的结构类型与机理前言：光子晶体光纤（Photonic Crystal Fiber，PCF）的概念。与普通光纤是由包层与纤芯两种介质组成向类比，光子晶体光纤通常是由单一介质构成的，其包层周期性地规则对称分布着具有波长量级的空气孔阵列，包层外为涂覆层。因此，也可以称其为“多孔光纤”（HoleyFiber）或“微结构光纤”（MicrostructureFiber）。光纤的中心，即被空气孔阵列包层包围的纤芯部位，可以视为周期结构阵列中存在的“缺陷”。光子晶体光纤的微结构特性主要由三个参量决定，即空气孔的直径d，相邻两孔之间的距离Δ，以及纤芯的直径D。光子晶体光纤的这种微结构特定 ...

下一代通讯光纤:光子晶体光纤光子晶体光纤（Photonic Crystal Fiber，简称PCF）是一种具有特殊孔隙结构的光纤，通过对光纤的结构进行精确控制，实现对光学性能和传输特性的优化。PCF的独特设计和优势使其在光通信、光学传感、激光器技术等领域展现出广阔的应用前景。一、PCF的原理PCF的原理基于光子晶体的概念，光子晶体是一种具有周期性介质折射率分布的材料。在PCF中，通过在光纤芯部和包层之间引入微米尺度的周期性孔隙结构，形成了具有特殊光学特性的通道。这些孔隙可以采用不同的形状、尺寸和排列方式，从而实现对光纤的折射率、色散特性和非线性效应等的精确控制。图1光子晶体光纤的结构(a)全固 ...

的应用是构建光子晶体带隙材料、制作生物或纳米尺度的电子元件以及在电极上沉积不同的材料以便测量他们的电学特性。2007 年，美国的科学家利用红外光形成的光镊在硅片上控制微粒的运动，他们通过选择合适厚度和掺杂浓度的硅片，使之透过红外光进而能够被CCD探测。这项技术突破了传统的在液相中捕获粒子的瓶颈。若将全息光镊技术与之结合，则可以在特定的固体表面组装一些有意义的结构。特别要指出的是，在全息光镊发明之前，光镊技术主要侧重在单粒子的基础研究方面，全息光镊在对多粒子操控方面的优势，为光镊技术走向实用化、规模工业生产打开了新局面。产品举例目前市面上商用光镊系统大多采用声光偏转器（AOD），Meadowla ...

摘要：光纤传感技术是伴随光导纤维及光纤通信技术的发展而迅速发展起来的一种以光为载体、光纤为介质、传感和传输外界信号（被测量）的新型传感技术。光纤传感器始于1977年，经过了几十年的研究，光纤传感取得了积极的进展，目前处于研究和应用并存的阶段。它对军事、航天航空技术和生命科学等的发展起着重要的作用。随着新兴学科的交叉渗透，它将会出现更广阔的应用前景。一、光纤传感器基本工作原理国家标准GB 7665——1987对传感器（Transducer/Sensor）的定义是：能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。光纤传感器（Optical Fiber Sensor，OFS）的基本工 ...

激光器（例如光子晶体激光器、金属激光器和等离子体激光器）方面取得了相当大的进展，但其相干长度仍然非常有限。作者在本文中表明，基于 Fano 干涉的连续域内的束缚态(bound states in the continuum，BIC)可以有效地抑制量子涨落。尽管其本质上很脆弱，但这种不寻常的状态会重新分配光子，从而抑制自发辐射的影响。基于这个概念，作者通过实验证明了一种线宽比现有微型激光器小 20 多倍的微型激光器，并证明进一步减少几个数量级是可行的。这些发现为微观激光器的众多应用铺平了道路，并指出了光子学以外的新机遇。潜在用途：（1）实验证明了激光器线宽可达5.8MHz，符合40Gbits相干 ...

A等报道了在光子晶体光纤中产生2倍频程的超连续谱，超连续谱的产生为非线性光纤光学领域的研究注入了新的活力。利用光子晶体光纤产生超连续谱是一种新型的光源，它具有高的输出功率、平坦的宽带光谱、高度的空间相干性（聚焦）等特性，能极大提高信噪比、减小测量时问以及加宽光谱测量范围。光纤超连续谱光源可应用在光纤衰减测量、干涉测量仪、光相十摄影术、光谱学分析、生物成像、光学频率梳等领域。关于Iceblink超连续激光器Iceblink是一款覆盖450- 2300nm光谱范围的超连续光纤激光器，具有超过1W的平均功率和卓越的稳定性(0.5%标准偏差)。它是一种用途广泛的白光光源，在科学和工业领域有着广泛的应用 ...

物光纤或中空光子晶体光纤传输，关于这两种类型的光纤，详情见本公司网页的光纤类产品目录。作为使用范围较广的石英光纤，在此波段的传输效率却不太理想，一般认为，这个波长是石英材料吸收率较高的范围，意味着如果使用石英光纤直接传输3um波段，可能导致能量损耗率较高。下图是典型石英材料在150nm-5um波段的透射谱，可以看到在3um附件，石英的透射率显著降低。出处：https://escooptics.com/blogs/news/the-benefits-of-fused-silica-quartz一、实现方法介绍一种无透镜光纤端部振荡泵浦方案，让激光二极管光束从固体激光晶体边缘进入的方法称为“光纤尖 ...

) 硫系玻璃光子晶体光纤硫系玻璃光子晶体光纤又称硫系玻璃微结构光纤或硫系玻璃多孔光纤(简称硫系PCF)。由于其极高的非线性而备受关注，具有许多重要的应用，如超连续谱、全光开关、拉曼放大和波长变换等。硫系PCF纤芯很小，且占空比(包层横截面中气孔总面积与孔壁总面积之比)很高(如图1)，可以把光很好地限制在纤芯里。包层的特殊结构使得它与传统结构光纤相比具有一些独特的光学特性，如无截止单模，色散可控，高双折射，高非线性，大模场等。图1硫系玻璃光子晶体光纤结构[2]硫系PCF解决了传统单模光纤放大器因纤芯过细导致高功率下产生非线性效应，引起光纤端面损伤的不足，对于大功率光纤放大器、高功率激光传输等应用 ...