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作者：田治军;董洁;侯尚林;雷景丽;武刚;晏祖勇;
单位：兰州理工大学理学院;
摘要：【目的】硫系高非线性光纤作为一种潜在的重要光学器件，在中红外波段具有广泛的应用前景。针对红外波段光学信号处理和传输的需求，文章提出了一种硫系高非线性光纤以提高红外波段光学信号处理的效率和性能。【方法】采用有限元法作为设计和分析工具，结合高非线性材料的选择和光纤结构参数的优化，实现了在中红外波段内高效非线性效应的光纤设计。对As_2Se_3材料的螺旋结构高非线性光子晶体光纤（PCF）进行优化，分析了该光纤在1～7μm波长范围内的限制损耗、色散和非线性系数等光学特性。【结果】研究结果表明，限制损耗在波长不超过6.25μm的范围内可低至10~(-8)数量级，在2～5μm的中红外波段范围内具有色散平坦特性，在1～7μm波段范围内有多个零色散点，非线性系数可高达248 630 W~(-1)·km~(-1)。【结论】文章所提光纤可实现中红外波段超宽带低损耗色散平坦和高非线性，在中红外光通信和光传感领域中有潜在的应用前景。
关键词：光纤光学;;光子晶体光纤;;非线性;;色散;;中红外波段
基金资助：国家自然科学基金资助项目（61665005）
