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《基于布拉格光纖的磁場調制液晶太赫茲開關》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、第’)卷第$期#%%2年$月物理學報ZC:*’)，YC*$，[8LED，#%%2!%%%6$#2%U#%%2U’（)%$）U!)$)6%,I3FIV0WPX3IPXYX3I!#%%23D9?*VDB*PCE*"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""基于布拉格光纖的磁場調制液晶太赫茲開關!!）"!）!）!）#）$）!）吳張會朱良棟郭澎王倩高潤梅常勝江!）（南開大學現代光學研究所，光電信息技術科學教育部重點實驗室，天津$%%%&!）#）（天津市醫(yī)藥科學研究
2、所，天津$%%%#%）$）（桂林工學院數理系，桂林’(!%%(）（#%%)年(月!&日收到；#%%)年&月$日收到修改稿）利用中空布拉格光纖結構，設計了一種新型的磁場調制液晶太赫茲開關*通過在包層中采用周期交錯的高密度聚乙烯和向列相液晶+&，并施加外磁場控制液晶的取向來改變液晶的折射率，從而實現開關的功能*該設計使開關宜于與光纖耦合，損耗小且能實現單模傳輸*采用有限元法模擬了開關的各項參數，數值計算表明，此開關的消光比可達#,-$(./*關鍵詞：太赫茲開關，布拉格光纖，液晶!"##：’#$’0，(#)!，(#&%1或光纖結構上的不同，無法
3、在傳輸器件上直接實現!-引言相應的功能*理論上雖然可以設計出與光子晶體波導結構相同的光子晶體開關，但目前的工藝無法制太赫茲波（%-!—!%F0G）產生和探測技術的發(fā)作很長的光子晶體波導，而且光子晶體本身傳輸的展，大大促進了太赫茲技術及其應用的發(fā)展*在層析損耗也很大，因此基于光子晶體的開關、波導系統(tǒng)不成像技術、醫(yī)療診斷、環(huán)境監(jiān)測、寬帶移動通訊、雷達可能實現較長距離、低損耗的傳輸*和天文等領域，太赫茲技術都有著廣闊的應用前采用中空布拉格光纖結構可以有效地解決以上［!—(］景*在應用太赫茲技術解決實際問題時，太赫茲問題*低折射率的纖芯被折射率周
4、期性變化的包層［!!］波導、相位控制器以及開關等功能性器件是實現整所圍繞的光纖都可以稱作布拉格光纖*纖芯不使個系統(tǒng)功能所必不可少的器件，這一領域的研究也用介質的結構稱為中空布拉格光纖*與其他傳輸太［!#］成為目前的研究熱點*美國HCBI:87CB實驗室關于赫茲波的手段相比，如塑料光子晶體光纖、光子［’—&］［!$］［!(］分岔環(huán)形共振腔的研究（BJ:9KL9?ML>BC?8KCLB）、晶體波導、亞波長光纖（B<=;8R>:>?MKDS9=>L）、金［!’］N>O>K>等人利用一維光子晶體對太赫茲波的超快調屬線（7>K8:;9L>），中空布
5、拉格光纖的損耗是最?。?］制以及H9等人利用光子晶體設計的太赫茲開的*燕山大學設計的蛛網結構的中空布拉格光纖損［2］@,［!,］關都可以比較有效的控制太赫茲波的傳輸*然而，耗僅為#-%)T!%./UE7*中空布拉格光纖的光這些功能性器件都有一個共同的缺點：無論是對自場主要分布在纖芯即中間的空氣孔中，即使采用吸由空間的太赫茲波，還是對波導或光纖中的太赫茲收系數較大的包層，也不會引起纖芯中模式的損［!&］波實現開關控制都需要將太赫茲波耦合進開關，而耗*可以說，中空布拉格光纖是一種較為理想的耦合的過程，必然會帶來較大的損耗，例如將太赫茲太赫茲傳
6、輸波導器件*本文在中空布拉格光纖的基［!%］波耦合進光子晶體的損耗為!-#—’-)./*避免礎上，設計了一種新型的磁場調制液晶太赫茲開關*耦合損耗的根本方法是在用于傳輸的波導或光纖上由于開關本身采用中空布拉格光纖結構，結構參數直接實現開關功能*然而，文獻［’—&］中的PQQ和和原光纖完全相同，用它控制太赫茲波不存在耦合文獻［)］中的一維光子晶體由于與用于傳輸的波導損耗*!國家重點基礎研究發(fā)展計劃（2&$）（批準號：#%%&3/$!%(%$），國家自然科學基金（批準號：,%&&#!%’，!%&%(%($）和天津市自然科學基金重點項目（批準號
7、：%&435143%’’%%）資助的課題*"+6789:：;<.8=>?@!#$ABCD<*EC7<期吳等：基于布拉格光纖的磁場調制液晶太赫茲開關#:8、用于選擇單模傳輸)外加磁場通過螺線管產生，方向與光纖對稱軸平行)在未加磁場時，由于每層高密度聚乙烯的內外表面已經過表面錨泊處理，液晶取向平行于高密度聚乙烯表面，垂直于光纖對稱軸，太赫茲波在’(
