[實用新型]一種單偏振單模光子晶體光纖

有效

• 申請號: 201420688414.3
• 申請日: 2014-11-17
• 公開（公告）號: CN204241719U
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 殷國亮;陳明;李強;許旭明;宗營;王俊杰
• 申請（專利權）人: 江蘇南方光纖科技有限公司
• 主分類號: G02B6/02
• 分類號: G02B6/02;G02B6/024
• 代理公司: 蘇州慧通知識產權代理事務所(普通合伙) 32239
• 代理人: 安紀平

技術領域

本實用新型涉及光子晶體光纖通信領域，具體涉及一種單偏振單模光子晶體光纖。

背景技術

單偏振單模光子晶體光纖繼承了光子晶體光纖結構設計靈活的優良特點，通過簡單調節結構參數可以方便地制作出不同單偏振單模帶寬、不同限制損耗、不同色散等傳輸特性不同的新型偏振保持光子晶體光纖。單偏振單模光子晶體能夠有效地克服偏振串擾、偏振相關損耗以及偏振模色散等問題，從而改善光器件以及光傳輸系統的穩定性，可以廣泛的用于高功率光纖激光器、光纖陀螺、光纖起偏器等偏振敏感型應用領域。

目前，在單偏振單模光子晶體光纖的研究領域中，已經有多種單偏振單模光子晶體光纖的結構，例如橢圓空氣孔高雙折射光纖、高非線性低色散光纖、諧振耦合法實現的光纖等，但是這些現有的光纖或多或少都存在缺點，這些缺點總結為：單偏振單模運轉區域小、損耗高、色散高。

實用新型內容

本實用新型解決了現有技術中的不足，提供了一種具有大的單偏振單模運轉區域的單偏振單模光子晶體光纖。

本實用新型的技術方案：

一種單偏振單模光子晶體光纖，其為在光纖基底上開設若干空氣孔組成的光子晶體光纖結構，其包括包層和纖芯層，所述包層為陣列排列的空氣孔，其特征在于，所述包層中的空氣孔為小空氣孔，所述纖芯層的空氣孔為大空氣孔，所述包層中的小空氣孔排列方式為：將正六邊形排列壓縮成不具有六重旋轉對稱性的六邊形陣列；所述纖芯層為：在光子晶體光纖中心位置缺失一個空氣孔，在所述缺失空氣孔的位置的四角均設有一個大空氣孔，所述四個大空氣孔圍成的范圍為所述纖芯層。

優選的，所述小空氣孔的直徑為d，大空氣孔的直徑為D，小空氣孔陣列x方向上的間距為Ax，小空氣孔陣列y方向上的間距為Ay，通過壓縮六邊形小空氣孔陣列后，將原來的Ay＝0.866Ax壓縮為Ay＝0.75Ax。

優選的，所述大空氣孔圍成矩形。

優選的，所述小空氣孔圍繞著所述大空氣孔為五層結構。

優選的，所述光纖基底為二氧化硅。

實用新型所達到的有益效果：

本實用新型的單偏振單模光子晶體光纖通過壓縮六邊形空氣孔陣列，消除了六重旋轉對稱性引入全局雙折射，再通過纖芯引入大空氣孔造成幾何結構不對稱從而得到高雙折射的結構，并且其單模單偏振運轉區域展寬，實現了寬帶寬、低損耗單模單偏振運轉。

附圖說明

圖1是本實用新型的截面結構示意圖。

其中，10-光纖基底，11-小空氣孔，12-大空氣孔。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本實用新型的技術方案，而不能以此來限制本實用新型的保護范圍。

實施例1

如圖1所示，本實施例中公開一種單偏振單模光子晶體光纖，其是一種在二氧化硅光纖基底10上開設若干空氣孔組成的光子晶體光纖結構，其包括：包層和纖芯層，上述包層為陣列排列的空氣孔，在光子晶體光纖的中心位置上缺失一個空氣孔組成纖芯層。

在本實施例中，上述包層中的空氣孔為小空氣孔11，上述纖芯層的空氣孔為大空氣孔12；其中，上述包層中的小空氣孔11排列方式為：將正六邊形排列壓縮成不具有六重旋轉對稱性的六邊形陣列；上述纖芯層為：在光子晶體光纖中心位置缺失一個小空氣孔11，在上述缺失小空氣孔11的位置的四角均設有一個大空氣孔12，上述四個大空氣孔12圍成的范圍為上述纖芯層。并且上述的四個大空氣孔12為矩形排布。

在本實施例中，上述小空氣孔11圍繞著上述大空氣孔12五層，一般在光子晶體光纖中空氣孔的層數在3-5層較佳，既能達到能量傳輸的要求，又不會有太大損耗。

上述小空氣孔的直徑為d，大空氣孔的直徑為D，小空氣孔陣列x方向上的間距為Ax，小空氣孔陣列y方向上的間距為Ay，在本實施例中是根據橫向諧振耦合和復雜包層基空間填充模式理論，通過壓縮六邊形小空氣孔陣列，將原來的Ay＝0.866Ax壓縮為Ay＝0.75Ax，消除了六重旋轉對稱性引入全局雙折射，再通過纖芯引入大空氣孔造成幾何結構不對稱從而得到高雙折射結構，然后選取適當的結構參數會在波長為1.55μm處實現包層基空間填充模的一個偏振態將與纖芯雙折射一個偏振態滿足橫向諧振耦合條件，將這個偏振態的光場能量迅速耦合到包層中衰減截止，將單模單偏振運轉區域展寬到1.43μm到1.87μm，最終實現了寬帶寬、低損耗單模單偏振運轉。

以上上述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也應視為本實用新型的保護范圍。