[發(fā)明專利]一種高非線性光子晶體光纖

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610135509.6
• 申請日: 2016-03-10
• 公開（公告）號: CN105589128B
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅文勇;劉志堅(jiān);杜城;李偉;柯一禮;孔明
• 申請（專利權(quán)）人: 烽火通信科技股份有限公司;銳光信通科技有限公司
• 主分類號: G02B6/02
• 分類號: G02B6/02
• 代理公司: 武漢智權(quán)專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 張凱

本發(fā)明公開了一種高非線性光子晶體光纖，涉及光子晶體波導(dǎo)結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，所述微孔區(qū)內(nèi)設(shè)置沿光纖軸向分布且貫穿整根光纖的空氣孔；若干所述空氣孔以纖芯軸心為中心，環(huán)繞于所述纖芯周圍設(shè)置至少六層環(huán)圈，從內(nèi)到外依次為第一層環(huán)圈、第二層環(huán)圈、第三層環(huán)圈、第四層環(huán)圈、第五層環(huán)圈和第六層環(huán)圈，且每層環(huán)圈的截面呈正六邊形，每層環(huán)圈分別由若干空氣孔排列組成，所述第一層環(huán)圈至所述第六層環(huán)圈的空氣孔的孔內(nèi)徑依次為D₁、D₂、D₃、D₄、D₅、D₆，且D₁＜D₃＝D₅＜D₂＝D₄＝D₆。本發(fā)明具有一定的色散平坦特性，在一定范圍內(nèi)形成良好的非線性傳輸，為高非線性的應(yīng)用提供更好的支撐。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光子晶體波導(dǎo)結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，具體涉及一種高非線性光子晶體光纖。

背景技術(shù)

光子晶體光纖又稱為多孔光纖或微結(jié)構(gòu)光纖。隨著光子技術(shù)的深入發(fā)展，非線性效應(yīng)這一以往認(rèn)為對光纖通信不利的因素，現(xiàn)在也越來越受到人們的重視。傳統(tǒng)光纖內(nèi)的四波混頻、受激拉曼散射以及受激布理淵散射等非線性效應(yīng)可以在非線性光學(xué)器件的研制中發(fā)揮重要作用，從而為全光通信的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。傳統(tǒng)光纖受制于制造工藝與結(jié)構(gòu)，非線性效應(yīng)的特性難以很好利用。光子晶體光纖可以通過改變光纖包層與纖芯的幾何結(jié)構(gòu)有效地控制和調(diào)節(jié)其中的非線性光學(xué)過程，諸如通過產(chǎn)生脈沖壓縮和展寬、光孤子的形成和受激拉曼散射的增強(qiáng)等效應(yīng)，另外也有自相位調(diào)制、二次諧波和四波混頻等參量過程。這使得光子晶體光纖的非線性效應(yīng)獨(dú)具特點(diǎn)，特別是利用激光脈沖通過光子晶體光纖產(chǎn)生的超連續(xù)譜的現(xiàn)象引起了人們的極大關(guān)注的許多特性與光纖的結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，使其具有了許多傳統(tǒng)光纖所不具備的優(yōu)點(diǎn)。

對于光通信和光傳感應(yīng)用領(lǐng)域而言，用于非線性效應(yīng)的高非線性光子晶體光纖具有潛在的巨大需求，這方面的研究工作還處于較為前沿的研究階段，尚未有具有實(shí)用化效果的相關(guān)產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種高非線性光子晶體光纖，本發(fā)明具有一定的色散平坦特性，在一定范圍內(nèi)形成良好的非線性傳輸，為高非線性的應(yīng)用提供更好的支撐。

為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

一種高非線性光子晶體光纖，由內(nèi)到外依次為包括纖芯、微孔區(qū)和包層，所述微孔區(qū)內(nèi)設(shè)置沿光纖軸向分布且貫穿整根光纖的空氣孔；

若干所述空氣孔以纖芯軸心為中心，環(huán)繞于所述纖芯周圍設(shè)置至少六層環(huán)圈，從內(nèi)到外依次為第一層環(huán)圈、第二層環(huán)圈、第三層環(huán)圈、第四層環(huán)圈、第五層環(huán)圈和第六層環(huán)圈，且每層環(huán)圈的截面呈正六邊形，每層環(huán)圈分別由若干空氣孔排列組成，所述第一層環(huán)圈至所述第六層環(huán)圈的空氣孔的孔內(nèi)徑依次為D₁、D₂、D₃、D₄、D₅、D₆，且D₁＜D₃＝D₅＜D₂＝D₄＝D₆；

所述纖芯為石英纖芯，所述第三層環(huán)圈和第五層環(huán)圈中空氣孔的占空比均為30％～50％，所述第二層環(huán)圈、第四層環(huán)圈和第六層環(huán)圈中空氣孔的占空比均為70％～90％。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述微孔區(qū)共設(shè)有x層環(huán)圈，且第x層環(huán)圈空氣孔的孔內(nèi)徑為D_x，且當(dāng)x＞6時(shí)，D_x＝D₆。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述第一層環(huán)圈中空氣孔的數(shù)量為6，第x層環(huán)圈的空氣孔的數(shù)量N_x＝(x-1)*6，其中，x≥2。