[實(shí)用新型]一種高雙折射光纖

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320826434.8
• 申請(qǐng)日: 2013-12-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203759291U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王華;陳明陽(yáng);祝遠(yuǎn)鋒;李路明;孫欣;楊濟(jì)海;陳磊;陳健;陳鹍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)公司;國(guó)網(wǎng)江西省電力公司信息通信分公司
• 主分類號(hào): G02B6/024
• 分類號(hào): G02B6/024
• 代理公司: 江西省專利事務(wù)所 36100
• 代理人: 李衛(wèi)東

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及光纖通信領(lǐng)域，具體分為可實(shí)現(xiàn)高雙折射和單偏振傳輸?shù)奈⒔Y(jié)構(gòu)光纖。

背景技術(shù)

光纖的這種雙折射現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致偏振模之間的耦合以及由于兩偏振模傳播常數(shù)的不同而導(dǎo)致的偏振模色散問(wèn)題、偏振模耦合問(wèn)題，常見(jiàn)的解決方法是采用保偏光纖。保偏光纖在通信、傳感等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。

為了獲得更好的傳輸性能，可以采用單偏振光纖。單偏振光纖中只有一個(gè)偏振模能夠在光纖中傳輸，這樣就完全避免了普通單模光纖中存在的偏振模耦合以及偏振模色散等問(wèn)題。傳統(tǒng)的單偏振光纖比較典型的為W型單偏振光纖。光子晶體光纖的出現(xiàn)為單偏振光纖的實(shí)現(xiàn)提供了新途徑，通過(guò)調(diào)整光纖中空氣孔的排布及尺寸，就可以獲得單偏振傳輸?shù)墓庾泳w光纖。例如，利用光纖兩偏振模在有效折射率上的差異，使其中一個(gè)偏振模式因其有效折射率小于包層的有效折射率，從而無(wú)法在光纖的傳輸(IEEE Photonics Technology Letters, 2003, 15(10): 1384-1386)。但這種方法會(huì)導(dǎo)致另一個(gè)偏振模的傳輸損耗也較大。專利“一種高非線性的單偏振單模光子晶體光纖（申請(qǐng)?zhí)枺?00810225319.9）”提出在纖芯中引入幾個(gè)橢圓空氣孔，利用兩偏振基模截止波長(zhǎng)不同的特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)寬帶、單偏振的傳輸。專利“一種微結(jié)構(gòu)保偏光纖（專利號(hào)：ZL 200710022275.5）”，在纖芯中引入矩形結(jié)構(gòu)高折射率介質(zhì)柱，可以實(shí)現(xiàn)寬帶的單偏振光傳輸。以上光纖往往為了獲得單偏振傳輸而采用小纖芯結(jié)構(gòu)，模場(chǎng)面積較小，或者模場(chǎng)面積較大，但單偏振性能弱。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種新型高雙折射光纖。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是，一種高雙折射光纖，由纖芯和包層組成，所述纖芯由兩個(gè)并排放置的高折射率介質(zhì)柱組成，所述包層由基質(zhì)材料和排布于纖芯兩側(cè)的兩個(gè)空氣孔的所組成；兩個(gè)空氣孔的中心位于兩個(gè)高折射率介質(zhì)柱的中心連線的垂直平分線上。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，要求高折射率介質(zhì)柱的直徑d_c應(yīng)滿足：，這里λ為光波長(zhǎng)，n_core和n_clad分別為高折射率介質(zhì)柱和包層的折射率。高折射率介質(zhì)柱與基質(zhì)材料的折射率差Δ=n_core-n_clad滿足Δ>0.01。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，要求空氣孔的直徑d_a滿足d_a>2d_c，空氣孔與相鄰高折射率介質(zhì)柱的中心距離L滿足：L<d_a+d_c+0.4 μm。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，要求光纖的彎曲半徑為0.05~0.25 m。

本實(shí)用新型的有益效果是：采用簡(jiǎn)單的兩個(gè)空氣孔和兩個(gè)高折射率介質(zhì)柱結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)單偏振傳輸?shù)男ЧＭㄟ^(guò)合適的纖芯參數(shù)選擇，并經(jīng)彎曲，實(shí)現(xiàn)單偏振傳輸?shù)男Ч瑥亩行U(kuò)大了光纖單偏振傳輸?shù)墓ぷ鲙捄驮试S的彎曲半徑，并使光纖具有較大的模場(chǎng)面積，適合于光信號(hào)的輸入與輸出。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的一種實(shí)施例的橫截面示意圖；

圖2為本發(fā)明光纖基模的模場(chǎng)分布圖；

圖3 為圖1所示實(shí)施例的模式有效折射率隨纖芯折射率的變化曲線；

圖4 為圖1所示實(shí)施例的模式雙折射隨纖芯折射率的變化曲線；

圖5 為圖1所示實(shí)施例的彎曲損耗曲線圖；

圖6為圖1所示實(shí)施例在彎曲半徑為0.2 m時(shí)，光纖的彎曲損耗隨波長(zhǎng)的變化曲線。

圖中，1，基質(zhì)材料；2,高折射率介質(zhì)柱；3，空氣孔。

具體實(shí)施方式