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柔性聚氨酯反谐振太赫兹波导中的弯曲损耗

光学 2021-11-22 v1

摘要

在太赫兹波段实现实用化波导面临两大主要障碍:大损耗和高刚度。尽管近年来利用空芯导光降低材料损耗影响方面取得了显著进展,但此类波导通常不具备柔性。本文通过实验与数值方法研究了由聚氨酯制成的反谐振介质波导,聚氨酯是一种常用的低杨氏模量介质。反谐振光纤的空芯特性使得采用简单结构即可实现低传输损耗,而聚氨酯的低杨氏模量使其极具柔性。所提出的结构能够在厘米级厚度的波导中实现毫米波操控,其理念与传统(可见光及近红外)光纤相同,即方便且可重构。我们研究了由单管和六管构成的两种典型反谐振几何结构,实验比较了它们的传输、弯曲损耗与模场分布。所研究的波导在其亚太赫兹传输带内损耗低于 1 dB/cm,当弯曲半径约为 10 cm 时损耗增加 1 dB/cm,这相当于将标准直径 125μm125 \mu{\rm m} 的光纤弯曲至 1.2 mm 半径。

关键词

引用

@article{arxiv.2105.12896,
  title  = {Bend losses in flexible polyurethane antiresonant terahertz waveguides},
  author = {Alessio Stefani and Jonathan Skelton and Alessandro Tuniz},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2105.12896},
  year   = {2021}
}