（通信与信息系统专业论文）保偏光子晶体光纤的研究.pdf

摘要 保偏光纤不仅在光通信领域，而且在光纤传感和集成光学信息处理等领域均 具有广泛的应用前景。传统保偏光纤的模式双折射较低，而且纤芯掺g 0 0 2 ，应力 元由掺b 2 0 3 区组成，抗核辐射能力和温度稳定性较差。光子晶体光纤由纯s o ， 和周期性空气孔构成，具有良好的温度稳定性和抗核辐射能力，在航天领域中有着 广泛的应用前景。本论文围绕保偏光子晶体光纤进行了深入的理论研究，并进行 光子晶体光纤拉制实验，获得以下创新性成果： 1 提出了一种新结构的高双折射光子晶体光纤类矩形芯光子晶体光纤，并首 次理论分析了温度对其偏振和色散特性的影响。分析结果显示，类矩形芯光子 晶体光纤具有良好的温度特性和灵活色散特性。与普通椭圆保偏光纤相比模 式双折射高近两个量级，而且零走离点和负走离区可位于更长波长处。 2 提出了一种新结构的单偏振单模光子晶体光纤。应用类平面波法，对这种集类 矩形：卷和椭圆孔光子晶体光纤两种结构优势的光纤，进行了偏振特性分析。结 果显示，在1 4 6 9 m 到2 0 4 9 m 的波长范围内，光纤单偏振单模运转，单偏振单 模j 二作区宽度可达5 8 0 n m 。在单偏振单模区之外，当波长小于1 4 6 9 m 时，光 纤具有较高的双折射。波长l | 3 l l x m 处，光纤模式“义折射可达8 9 1 0 。 3 首次讨论了芯区掺杂对单偏振单模光子晶体光纤传输特性的影响。结果表明， 掺杂浓度增加，单偏振单模区宽度加宽，限制损耗减小，更有利于光纤导模的 传输，而掺杂对光纤的双折射特性影响很小。这为研制掺激活介质的保偏光纤 开辟了_ 新的途径。 4 首次理论分析了工艺因素产生的典型缺陷对光纤传输特性的影响。移植 c o m p a c t2 - df d t d 高效理论分析模型，分析了拉制过程中包层空气孑l 变形、 位错等典型缺陷对光纤传输特性的影响，探索了三角格子结构光子晶体光纤中 容错能力强的微结构特征，为高容错光子晶体光纤的设计及制作工艺改进提供 r 理论基础。 5 获得了一套具有自主知识产权的光子晶体光纤的制作工艺，完成了光子晶体光 纤预制棒制作以及光纤拉制工艺参数对成纤横向与纵向均匀性影响的实验研 究。研制出一种三角格子光子晶体光纤和多种保偏光子晶体光纤，光纤强度和 横向及纵向均匀性得到很明显的提高。 关键词：光子晶体光纤保偏光纤高双折射单偏振单模制作工艺 ! ! 塞塞苎查兰堡圭兰堡堡塞 苎茎 a b s t r a c t p o l a r i z a t i o n m a i n t a i n i n gf i b e r s ( p m f s ) h a v e b e e n w i d e l ya p p l i e d f o r t e l e c o m m u n i c a t i o n ，f i b e r o p t i cs e n s o r ，i n t e g r a t e do p t i c sf o ri n f o r m a t i o np r o c e s sa n ds o o n g e n e r a l l y ，c o n v e n t i o n a lp m f s c o n s i s to fa d o p e dg c 0 2 c o r ea n db 2 0 3 一d o p e ds t r e s s r e g i o n st h a t l o wm o d a lb i r e f r i n g e n c e ，t e m p e r a t u r ei n s t a b i l i t ya n dw e a kr e s i s t a n c et o n u c l e a rr a d i a n c ee x i s ti nc o n v e n t i o n a lp m f s p h o t o n i cc r y s t a lf i b e r s ( p c f s ) c o n s t i t u t e p u r es i l i c a w i t hm i c r o s c o p i ca i rh o l e sa r r a n g e dp e r i o d i c a l l yt h a tr u na l o n gt h ee n t i r e f i b e rl e n g t h ，s ot h e yh a v et h ea d v a n t a g e so fh i g h e rr e s i s t a n c et on u c l e a rr a d i a n c ea n d b e t t e rt e m p e r a t u r es t a b i l i t yo v e rt h ec o n v e n t i o n a lp m f s t h e yw o u l dh a v ean u m b e ro f p o t e n t i a la p p l i c a t i o n si nt h es p a c ef l i g h ti n d u s t r y ，i nt h i sd i s s e r t a t i o n ，w ec o n c e n t r a t eo n e s t a b l i s h i n gn u m e r i c a lm o d e l t oa n a l y z et h ep r o p e r t i e so fp o l a r i z a t i o n m a i n t a i n i n g ( p m ) p c f sa n df a b r i c a t i o nt e c h n i q u eo fp c f s t h em a i na c h i e v e m e n t sa r el i s t e db e l o w ： 1an e wk i n do fh i g h l yb i r e f r i n g e n ti n d e x - g u i d i n gp c fw i t hn e a rr e c t a n g l ec o r e ， w h i c hi sn a m e db yn e a rr e c t a n g l ec o r ep c f , i sp r o p o s e d f o rt h ef i r s tt i m e ，t h e i n f l u e n c e so ft e m p e r a t u r ea r et h e o r e t i c a l l yi n v e s t i g a t e do nt h ep o l a r i z a t i o na n d d i s p e r s i o np r o p e r t i e s o ft h en e wt y p ep c en u m e r i c a lr e s u l t ss h o wt h a tt h en e w t y p ep c fh a sb e t t e rt e m p e r a t u r es t a b i l i t y a n dl f l o r ef l e x i b l ed i s p e r s i o nt h a nt h e c o n v e n t i o n a lp m fd o e s m o d a lb i r e f r i n g e n c eo ft h ef u n d a m e n t a lm o d ei nt h en e a r r e c t a n g l e c o r ep c fi sn e a rt w oo r d e r so fm a g n i t u d eh i g h e rt h a nt h a ti nt h e c o n v e n t i o n a l e l l i p t i c a l - c o r e p m ez e r ow a l k o f f p o i n t a n d n e g a t i v e w a l ko f f p a r a m e t e ro ft h en e wt y p ep c fm i g h ta p p e a ra tl o n g e rw a v e l e n g t ht h a nt h a to f t h e c o n v e n t i o n a le l l i p t i c a l c o r ep m f 2 an e wk i n do fs i n g l ep o l a r i z a t i o ns i n g l em o d e ( s p s m ) p c ew h i c hc o m b i n e st h e a d v a n t a g e so fn e a rr e c t a n g l ec o r ep c f a n de l l i p t i c a l h o l ep c f , i sp r o p o s e d t h e p r o p a g a t i o np r o p e n i e so fs p s m p c fa r ea n a l y z e dw i t ht h es i m i l a rp l a n e - w a v e m e t h o di nd e t m l n u m e r i c a lr e s u l t sd e m o n s t r a t et h a ts p s mw a v e l e n g t hr e g i o nn e a r 5 8 0 n mw i d ef r o m1 4 6 9 mt o2 0 4 9 mi so b t a i n e di nt h i st y p ep c f t h i sp c f a l s o e x h i b i t sh i g hm o d a lb i r e f r i n g e n c ea tt h ew a v e l e n g t hl e s st h a n1 4 6 p , ma n dm o d a l b i r e f r i n g e n c e o ft h ef u n d a m e n t a lm o d er e a c h e st o8 9 x 1 0 。a tt h ew a v e l e n g t h 1 3 1l l m 3 t h ei n f l u e n c eo fd o p e dc o n c e n t r a t i o ni n t h ec o r ei s f i r s t l yi n v e s t i g a t e do nt h e p r o p e r t i e s o fs p s mp c fp r o p o s e di n t h i sd i s s e r t a t i o n n u m e r i c a lr e s u l t s d e m o n s t r a t et h a td o p e dc o n c e n t r a t i o ns l i g h t l ya f f e c tt h em o d a lb i r e f r i n g e n c eo f ! ! 圣圣翌查兰篁圭兰堡墼塞； 。苎圣 4 5 f u n d a m e n t a lm o d e t h eb a n d w i d t ho fs p s m r e g i o ni n c r e a s e sa n dt h ec o n f i n e m e n t l o s sd e c r e a s e si nt h ed o p e ds p s mp c ft h a tg u i d e dm o d e p r o p a g a t e sm o r ee a s i l y t h a nt h ec a s ei nt h ep u r es p s mp c et h e s er e s u l t so f f e ran e wp o s s i b i l i t yf o r f a b r i c a t i n gd o p e da c t i v ei m p u r i t ys p s mp c f t h a tc a nb ew i d e l yu s e dt o d e v e l o p s i n g l ep o l a r i z a t i o nl a s e ra n da m p l i f i e rw i t hh i g hp o w e r t h ei n f l u e n c e so ft y p i c a ld e f o r m a t i o nd u et of a b r i c a t i o np r o c e s so np r o p a g a t i o n p r o p e r t i e s o fp c fa r e t h e o r e t i c a l l yi n v e s t i g a t e d f o r t h ef i r s t t i m e c o m p a c t t w o d i m e n s i o n a lf i n i t ed i f f e r e n c et i m e d o m a i n ( 2 df d t d ) i sd e v e l o p e d f o r m o d e l i n gt h ei n f l u e n c eo ft h et y p i c a ld e f o r m a t i o ns u c ha sh o l ed e f o r m a t i o na n d p o s i t i o n s h i f to nt h ep r o p a g a t i o np r o p e r t i e so fh e x a g o n a lp c ea c c o r d i n gt ot h e n u m e r i c a lr e s u l t s ，t h ec h a r a c t e r i s t i c si nm i c r o s t r u c t u r eo fh e x a g o n a lp c fw i t h d e f o r m a t i o nt o l e r a n c ea r ei n v e s t i g a t e d t h e o r e t i c a l l y t h e r e s u l t so f f e rab e n e f i t r e f e r e n c ef o r d e s i g n i n g p c fw i t h h i g h d e f o r m a t i o nt o l e r a n c ea n d i m p r o v i n g f a b r i c a t i o nt e c h n i q u e an e wk i n do fp c ff a b r i c a t i o nt e c h n i q u ei sd e v e l o p e d as e r i e so fi n v e s t i g a t i o n s s u c ha sf a b r i c a t i n gp e r f o r m ，t h ei n f l u e n c eo fd r a w i n gp a r a m e t e ro nt h et r a n s v e r s a l a n dl o g n i t u d i n a lu n i f o r m i t yh a v eb e e nb r o u g h tt os u c c e s si np c ff a b r i c a t i o n t h e d r a w i n gt e m p e r a t u r e o ff a b r i c a t i n gp c fh a sb e e ni m p r o v e d ak i n do f h e x a g o n a l p c fa n daf e wk i n do f p o l a r i z a t i o n m a i n t a i n i n gp c f a r e d e v e l o p e d t h es t r e n g t ho f a c t u a lp c fi si m p r o v e dg r e a t l y t r a n s v e r s a la n dl o g n i t u d i n a lu n i f o r m i t yo fa c t u a l p c fa c h i e v e st h es a m el e v e lw i t ht h ea d v a n c e dg r o u pi nt h ef i e l do ft h b r i c a t i n g p c e k e y w o r d s ：p h o t o n i cc r y s t a lf i b e r ，p o l a r i z a t i o n m a i n t a i n i n gf i b e r ，h i g hb i r e f r i n g e n c e ， s i n g l ep o l a r i z a t i o ns i n g l em o d e ，f a b r i c a t i n gt e c h n i q u e 1 1 1 ! ! 童奎塑奎兰堡圭兰竺兰塞堡三望童i ! p b g p c p c f o f c t i r e i m f s m p w m f d t d f e m b p m n a w d m s p m x p m f w m s r s s b s e h p c f 2 一d p m d f s m 缩写词索引 p h o t o n i cb a n d g a p p h o t o n i cc r y s t a l p h o t o n i cc r y s t a lf i b e r o p t i c a l f i b e rc o m m u n i c a t i o n t o t a li n t e r n a lr e f l e c t i o n 光子禁带 光子晶体 光子晶体光纤 光纤通信 全内反射 e f f e c t i v ei n d e xm o d e l有效折射率模型 f u n d a m e n t a ls p a c e - f i l l i n gm o d e 基空间填充模 p l a n ew a v em e t h o d 平面波法 f i n i t ed i f f e r e n c et i m ed o m a i n 有限时域差分法 f i m t ee 1 e m e n tm e t h o d b e a m p r o p a g a t i o n m e t h o d n u m e r i c a l a p e r t u r e w a v e l e n g t hd e v i s i o nm u l t i p l e x i e r 有限元法 束传播法 数值孔径 波分复用 s e l f - p h a s em o d u l a t i o n 自相位调制 c s s p h a s em o d u l a t i o n 交叉相位调制 f o u r - w a v em i x i n g 四波混频 s t 砷讪吐e dr a m a ns c a t t e r i n g 受激拉曼散射 s t i n m l a t e db r i l l o u i ns c a t t e r i n g 受激布里渊散射 e l l i p t i c a lh o l e p h o t o n i cc r y s t a lf i b e r椭圆孔光子晶体光纤 t w od i m e n s i o n a l p o l a r i z a t i o nm o d ed i s p e r s i o n 二维 偏振模色散 f 岫d a m e n t a ls p a c ef i l l i n gm o d e 基空间填充模 1 3 9 ! ! 至查塑奎兰堡圭兰篁堡兰堡至望耋! ! p m l p e r f e c t l ym a t c h e dl a y e r - t 4 0 完全匹配层 独创性声明 本人邡重卢明：所呈变的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得 的成果。尽我所知除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人 享有著作权的内容- 对赤论文所涉及的研究l i 作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以 明确方式标明。 签名日期 关于学位论文使用授权的说明 本人完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交 论文的复印件，允许论文被查阅和借阅：学校可吼公布论文的全部或部分内容，可吼采用影 印、缩印或其他复制手段保存论文。 ( 保密的论文在解密后遵守此规定) 作者签名 日期 导师签名 日期 ! ! 至圣里奎兰堡圭兰篁竺耋 篁= 兰篁篁 第一章绪论 保偏光纤的应用早已超出光通讯领域，在光纤传感、光纤激光器和集成光学信 息处理等领域也已显露出优势儿2 【3 】【4 】。而光子晶体光纤的出现为研制新型保偏光 纤开辟了一条新的途径【5 l f 6 i 【7 j 【8 j 【9 】【川。 第一节传统保偏光纤的简介 k a r i f i n o w 等人1 9 7 9 年首次提出偏振保持光纤的概念和相应的制造方法【1 1 】，8 0 年代中期是保偏光纤蓬勃发展的时期。在光纤中或引入几何双折射，或引入应力 双折射，出现了边坑型【1 2 】、边通道型【1 3 】、平板包层型【1 4 】、熊猫型【1 5 】、领结型 和椭圆包层型【i 等多种保偏光纤。经过性能、工艺和成本等多方面的竞争，边坑 型、边通道型及平板包层型相继被淘汰，目前常用的有：熊猫型、椭圆包层型和 领结型保偏光纤，如图1 1 1 所示。 图1 1 1三种典型保偏光纤剖面结构 ( a ) 领结型( b ) 熊猫型( c ) 椭圆型 严格地讲，标准单模光纤并非完善的圆形，存在一定的椭圆度，因此光纤横 截面折射率分布不是各向同性。根据群论和波导理论，光纤横截面微观结构的不 对称性会引起几何双折射，这使得标准单模光纤中的两个偏振基模简并被打破。 单模光纤中双折射一般在1 矿量级，由于光纤中两偏振基模的传播常数相差小，耦 合很容易发生，外界微小的扰动即可改变光信号偏振态。对于许多偏振依赖型光 纤系统，如某些高速通信系统、相干传感系统以及光纤激光器等，偏振态的随机 扰动往往导致系统不稳定，严重影响系统的性能。 模式双折射b 是衡量保偏光纤性能的一个主要指标，拍长和偏振模色散可由光 纤的双折射推得。另外，耦合系数h 或消光比玎用来衡量光纤的保偏特性。传输损 耗也是衡量保偏光纡的传输性能指标。 一般来说，基于几何结构双折射的保偏光纤，例如椭圆保偏光纤，温度稳定 性较好，双折射值通常在1 0 巧量级f h l 。而基于应力双折射的传统保偏光纤，例如领 2 1 圣塞塑查兰矍圭兰篁篁圣 ； 茎= 塞竺篁 结型和熊猫型保偏光纤【1 5 l “，双折射值通常在1 0 。4 量级。偏振保持光纤主要有高双 折射光纤和低双折射光纤，两者以单模光纤的模式双折射值为界【怕1 。低双折射光 纤通常有三种结构的光纤：近乎完善的圆芯光纤”】、基于几何效应的旋转光纤 t o o l 和基于扭曲诱导压力效应的扭曲光纤1 2 ”。最低的模式双折射在旋转光纤中获得， 其值为4 3 x 1 0 4 【2 0 j 。低双折射光纤对外界影响敏感，弯曲、横向压力、温度等都会 影响传输模的偏振状态。通过在光纤输出口附抛偏振态控制器，低双折射光纤已 可用于长程相干传输系统。这样的相干传输系统在海底这样的高稳定环境中很有 应用潜力。高双折射光纤的模式双折射b 大于1 0 一，主要有双偏振高双折射光纤和 单偏振光纤两种类型。高双折射光纤具有较强的线偏振光保持能力，在环境稳定 性较低的偏振依赖型光纤系统和光器件中具有广泛的应用。 传统应力型保偏光纤，如熊猫型、领结型等，依靠纤芯周围的各向异性应力 施加单元( 如硼棒) 对纾芯的应力作用，在纤芯内部形成应力双折射，在这类保 偏光纤中要求各应力元和纤芯严格保持在同磊直线上，以形成一个稳定的力学 系统，因此制作工艺复杂。应力施加单元的引入是获得高双折射的基础，但当温 度升高时，应力元的应力逐渐释放，双折射值逐渐减小乃至消失，致使传统保偏 光纤温度稳定性较差【l ”。传统保偏光纤的纤芯掺g 。0 2 ，致使传统保偏光纤的抗核 辐射能力差，无法适应现代战争对通信系统生存能力的高要求。 尽管熊猫型双折射光纤的结构对纤径制作精度要求较低、易于生产，是目前 应用最广的传统保偏光纤，但双折射很难达到1 0 0 量级，而且稳定性有待进一步提 高。光纤陀螺需要具有极高双折射、超短拍长的保偏光纤，而且要求纤径细，直 径一般只有9 0 p m 。而欲提高熊猫型保偏光纤的双折射，必须加大应力元的面积， 与细径要求相抵触，致使双折射提高困难。从8 0 年代开始，光纤陀螺的研究一直 受到发达国家军方的高度重视，高精度光纤陀螺价格昂贵，研制高性能保偏光纤 对光纤陀螺有着十分重要的意义。在光纤激光器中，偏振态的随机变化将严重影 响激光输出稳定性，导致连续光纤激光器的输出强度和频率产生浮动，使脉冲光 纤激光器的锁模输出变得复杂。传统保偏光纤已经商用化许多年，掺激活介质的 保偏光纤还没有真正研制成功。关于掺激活介质保偏光纤的研究报道很少，这种 光纤的掺杂浓度低，双折射也很难提高。目前，此类光纤的双折射最高到3 5 x 】矿1 4 】， 比普通保偏光纤低近一倍。解决保偏掺杂光纤的技术问题，将使光纤激光器中的 偏振控制变得简单，减小或消除对外部偏振元件需求，实现高集成设计，甚至达 到高功率高稳定的激光输出。这样，不仅可以为商速光通信提供高稳定光源，同 时在医学、材料处理及军事应用领域具有广泛的应用前景。 随着保偏光纤应用领域的迅速扩展，现有保偏光纤已难以满足对高速、稳定 保偏功能的需求，研制新型的保偏光纤已成为一个新的热点。 ! ! 曼兰塑查兰垦圭兰堡丝塞 塞三塞竺篁 第二节光子晶体光纤的基本概念 1 9 8 7 年，e y a b n o l o v i t c h 2 2 l 和s j o h n l 2 驯在研究如何抑制自发辐射以及光子的局 域特性时，分别独立地提出了光子晶体概念。不同介电常数的介质材料组成波长 尺度的周期性结构，介质周期性势场可影响光波的传播，形成光子能带结构。光 子能带结构中可能出现光子带隙( p h o t o n i cb a n d g a p ，p b g ) ，或叫光子禁带，波长处 于带隙区的光波不能在该带隙材料中传播。具有光子带隙的周期性介质材料被称 为光子晶体( p h o t o n i cc r y s t a l ) ，或光子带隙材料( p h o t o n i cb a i l d g a pm a t e r i a l s ) 【2 4 】【2 5 1 。 光子晶体具有许多独特性能，在光波导口6 】【2 7 1 、激光器【28 】【2 9 1 、高效率发光二极管【3 0 】、 高效微波天线、波分复用器【3 2 1 ”1 、高反射镜3 4 1 、集成光学及光开关【3 5 j 等研究领 域受到广泛地关注，已成为物理、化学、材料以及光通信等学科近年的一个研究 热点。 光子晶体中缺陷能级与光子晶体光子局域特征相关。与半导体材料中掺杂情 形相似，光子晶体中杂质和缺陷的引入，会使光子禁带中出现缺陷能级，而且可 以是带宽极窄的缺陷能级。缺陷能级有点缺陷和线缺陷两种，如图1 - 2 1 ( a ) 和( b ) 所 示。点缺陷被全反射墙完全包围，将光“俘获”在缺陷点位置，使之无法向外传 播，作用相当于微腔 3 6 。偏离缺陷处的光场迅速衰减，与缺陷能级频率吻合的光 子被限制在缺陷位置。沿着一定的路线在光子晶体中引入线缺陷【”1 1 3 8 】【3 9 1 ，可以在 光子晶体材料形成一条光波导。对应频率的光子沿着线缺陷一光子导线”传播， 理论上预言传输损耗与光子导线的弯折程度无关。 光子晶体光纤( p h o t o n i cc r y s t a lf i b e r ，p c f ) 就是引入线缺陷的二维光子晶体， 是s 1 、j r u s s e l l 在1 9 9 2 年首先提出来的设想。最初目的是研制基于光子禁带导波的光 纤，然而，在1 9 9 6 年的o f c 会议上，报道的第一根光予晶体光纤【2 6 j 是折射率导模 型光子晶体光纤。该光子晶体光纤性能独特，引起研究者的广泛关注。1 9 9 8 年， k n i g h t 等j k 1 4 0 】才制造出第一根包层具有蜂窝型空气孔排列结构的光子带隙型光子 晶体光纤。近几年，各种新型光子晶体光纤相继问世，光子晶体光纤研究已成为 光纤研究的一个新热点，并且成为光子晶体理论应用最成功的领域。 ( a )( b ) 图1 2 1 光子晶体中的缺陷( a ) 点缺陷( b ) 线缺陷 北京交通大学博士学位论文第一章绪论 1 2 1 光子晶体光纤的分类 光子晶体光纤是在中心位置沿轴向引入线缺陷的二维光子晶体，一般由石英和 空气孔构成，因此又被称为微结构光纤或多孔光纤。轴向线缺陷，或是如图1 2 2 ( a ) 所示的低折射率类材料如空气孔，或是如图1 2 2 ( b ) 所示的高折射率类材料如实心 图1 2 2 光子品体光纤s e m 幽 ( a ) 光子带隙p c f( b ) 折射率导模p c f 石英玻璃。从导光机制来分，光子晶体光纤可分为光子带隙导光型p b g - p c f $ 1 折 射率导模型p c f 两大类。 光子晶体光纤与传统光纤的区别，可以借助光纤工作分区图1 2 3 来说明。图 1 23 ( a ) 为普通单模光纤的工作分区图i 4 “。国1 2 3 ( b ) 为三角格子光子晶体光纤的工 作分区图，对应的空气填充比为4 5 。 幽1 2 3 两种光纤的1 作分区 ( a ) 普通单模光纤( b ) 光子晶体光纤 l 矧1 2 3 ( b ) 中共有4 个区域。区域l 是完全导光区，传输常数所n 光频率粒于该 区域f j 勺光可在任意位置传输，不能形成束缚传输模式，不是光纤的工作频率区。 区域4 是截止区，所日啦于该区域的光波在光纤中不能形成有效传播。区域2 是包 ! ! 圣兰塑奎兰篁圭兰堡堡塞 矍= 耋篁篁 层模区，厮口y ( 立于该区域的光波可在芯区和包层中传输，不能有效地将光限制在 芯区。区域3 是全反射导模区，对应普通光纤工作区域，工作机制是全内反射，折 射率导模型光子晶体光纤也工作在该区域，因此对应的光子晶体光纤叫全内反射 ( t o t a li n t e r n a lr e f l e c t i o n ，t i r ) 型光子晶体光纤。 对于光子晶体光纤，图1 2 3 ( b ) 中的深色指形区域是完全二维光予带隙，f l 乘l c o 位于该区域的光波不