熔锥光纤与球微腔耦合系统的理论模拟pdf2767Kb.PDFVIP

第31 卷 第4 期 光电工程 Vol.31, No.4 2004 年4 月 Opto-Electronic Engineering Apr, 2004 文章编号：1003-501X (2004) 04-0020-04 熔锥光纤与球微腔耦合系统的理论模拟 刘丽飒，蔡志平，温国斌，林 凌 ( 厦门大学物理系，福建 厦门 361005 ) 摘要:利用H. J. Shaw 提出的单模光纤定向耦合器的分析方法并结合微球腔的特性，对熔锥光纤与 球微腔系统的耦合特性进行了理论分析和数值模拟。研究表明，由于原本简并的球腔模式受腔体 6 7 偏心率的影响而解除，系统吸收峰间距减小，Q 值( 10 ~ 10 ) 比将腔体视为理想球时提高了三个数 量级。这与已报道的实验结果相吻合。 关键词：球微腔；熔锥光纤；临界耦合 中图分类号：TN 248 文献标识码：A Theoretical simulation for a coupling system with taper fiber and silicon-microsphere resonator LIU Li-sa , CAI Zhi-ping , WEN Guo-bin , LIN Ling ( Department of Physics , Xiamen University, Xiamen 361005, China ) Abstract: With single mode optical fiber orientation coupler proposed by H.J. Shaw and combining the properties of microsphere , theoretical analysis and numerical simulation for coupling properties of taper fiber and silicon-microsphere resonator are carried out. The research shows that since the elimination of the originally degenerated modes in the resonator under the influence of eccentricity of microsphere, the absorption peak gap of system lowered down, with value Q (1 million~10 million) higher than the ideal microsphere for 3 magnitudes. These are consistent with the reported experimental results. Key words: Microsphere resonator ; Taper fiber ; Critical coupling 引 言 9 近年来，由于介质球微腔具有特别高的品质因数（对于石英微球，Q 10 ）、极小的模体积和很低的非 线性效应阈值条件，使它在非线性光学、腔体量子电动力学、窄带光学滤波、高灵敏度传感器和低阈值激 [1, 2] 光器的制备等领域中都得以广泛应用 。目前，球微腔回廊模(WGMs)的耦合有多种方法，主要利用的耦 合器有棱镜、半导体光波导、以一定倾