[發(fā)明專利]一種具有高雙折射特性的光子晶體光纖

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310447592.7
• 申請(qǐng)日: 2013-09-27
• 公開（公告）號(hào): CN103454720A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹曄;王江昀;童崢嶸
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G02B6/032
• 分類號(hào): G02B6/032
• 代理公司: 天津佳盟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12002
• 代理人: 侯力

技術(shù)領(lǐng)域

?本發(fā)明屬于光纖技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種具有高雙折射特性的光子晶體光纖。

背景技術(shù)

在單模光纖中，基模是由兩個(gè)相互正交的偏振模式組成的，它們有相同的傳播常數(shù)，彼此簡(jiǎn)并，因此可以看成是單一的偏振電矢量。然而，實(shí)際的光纖在生產(chǎn)、成纜、鋪設(shè)等過程中多少會(huì)有一些不完善，內(nèi)部折射率分布也因內(nèi)部應(yīng)力的不均勻而導(dǎo)致折射率的不均勻。這些因素將造成光纖在不同的方向上折射率不相等，即兩個(gè)正交偏振模傳播常數(shù)存在差異，破壞了基模的相互簡(jiǎn)并特性，從而導(dǎo)致了模式雙折射。保偏光纖則是在光纖的橫截面上人為地引入幾何各向異性，使實(shí)際光纖產(chǎn)生的隨機(jī)雙折射不會(huì)對(duì)偏振方向產(chǎn)生顯著影響，光纖中的兩基模的耦合系數(shù)減小，導(dǎo)致兩正交傳播常數(shù)β_x與β_y的差增大，即：△β=β_x－β_y越大，則模式雙折射程度越高。

光子晶體光纖（photonic?crystal?fiber?,簡(jiǎn)稱PCF)又稱為微結(jié)構(gòu)光纖或多孔光纖。光子晶體光纖包層中空氣孔的特殊排列結(jié)構(gòu)使其與傳統(tǒng)光纖相比，呈現(xiàn)出許多奇異的特性，如無截止的單模傳輸、高雙折射、高非線性、色散可調(diào)節(jié)及大模面積等獨(dú)特性質(zhì)，成為當(dāng)前研究的一個(gè)熱點(diǎn)，并被廣泛應(yīng)用于光傳感、光通信及非線性光學(xué)等領(lǐng)域。高雙折射光纖在高速光通信系統(tǒng)、光纖傳感和精密光學(xué)儀器等領(lǐng)域都有著重要的應(yīng)用，而雙折射是影響光纖通信系統(tǒng)性能的重要特性。高雙折射光子晶體光纖是由純石英材料制作而成，并可設(shè)計(jì)不同的結(jié)構(gòu)改進(jìn)光纖性能，受溫度和壓力的影響比較小，具有傳統(tǒng)高雙折射光纖無法比擬的優(yōu)越性。高雙折射光子晶體光纖的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)靈活，為得到性能優(yōu)異的高雙折射光子晶體光纖，主要通過破壞結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性獲得，如改變纖芯的形狀和纖芯周圍的空氣孔直徑，也可以改變包層空氣孔的形狀。

最早報(bào)道設(shè)計(jì)并制作出具有高雙折射光子晶體光纖的文獻(xiàn)是2000年光學(xué)快報(bào)第25卷18期1325-1327頁發(fā)表的“高雙折射光子晶體光纖”，參見：Ortigosa?B?A,?Knight?J?C,?Wadsworth?W?J?et.al.?Highly?birefringence?photonic?crystal?fiber?[J].?Optics?Letter,?2000,25?(18)?:1325-1327,?文中報(bào)道了雙折射達(dá)3.7×10^-3的石英雙折射光子晶體光纖。