[發(fā)明專利]一種光子晶體光纖

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810402830.5
• 申請(qǐng)日: 2018-04-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108627913A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 庚志浩;賈宏志;劉星;雷雨;許勛;劉剛;賈春華;沈志威;柴俊宇;王寧;涂建坤;孟叢;張坤;高聰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G02B6/02
• 分類(lèi)號(hào): G02B6/02;G02B6/036
• 代理公司: 上海德昭知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31204
• 代理人: 郁旦蓉

本發(fā)明公開(kāi)了一種光子晶體光纖，其特征在于，包括：從內(nèi)自外的芯層、包層以及涂覆層，光纖的橫截面為圓形，芯層、包層以及涂覆層均同心，芯層位于光纖的最內(nèi)層，芯層橫截面的中心具有圓形孔，包層內(nèi)均勻設(shè)置多個(gè)扇環(huán)形的氣孔，包層包括4個(gè)包層環(huán)，每個(gè)包層環(huán)具有相同大小的扇環(huán)形的氣孔，且氣孔依次相鄰，包層環(huán)內(nèi)的扇環(huán)形的氣孔的大小從內(nèi)圈到外圈依次遞增，包層環(huán)的間距相同，涂覆層位于最外層，芯層和包層均采用二氧化硅晶體或硅晶體制成，涂覆層采用丙烯酸酯或有機(jī)硅樹(shù)脂制成。本發(fā)明的光子晶體光纖可以傳輸多個(gè)軌道角動(dòng)量模式，模式組的有效折射率差達(dá)到10^?3量級(jí)，限制損耗低，非線性系數(shù)小，色散低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于通信領(lǐng)域，具體涉及一種光子晶體光纖。

背景技術(shù)

1996年J.C.Knight等人首次報(bào)道光子晶體光纖(Photonic Crystal Fibers，PCF)，這種光纖在損耗，色散和非線性均優(yōu)于傳統(tǒng)的傳統(tǒng)的光纖，因而越來(lái)越受到人們的關(guān)注。

軌道角動(dòng)量(Orbital Angular Momentum，OAM)是近些年來(lái)發(fā)現(xiàn)的光的一個(gè)重要參量。具備不同“扭曲”形式的軌道角動(dòng)量的光不會(huì)互相干擾且可以不斷疊加。這極大的拓展了光的傳輸能力。

對(duì)于傳輸OAM模式的光纖來(lái)說(shuō)，更多的模式意味著在單個(gè)頻率上包裝更多的信道，顯著提升信息傳輸量。為了支持OAM模式在光纖中穩(wěn)定傳輸，光纖必須具有高的有效折射率差，才能避免光纖中各矢量本征模式間的相互耦合和簡(jiǎn)并。許多特殊結(jié)構(gòu)光纖被提出用來(lái)支持OAM模式的傳輸，但這些光纖中模式間有效折射率差始終在10^-4量級(jí)，無(wú)法得到更顯著的提高。由于模式間有效折射率差無(wú)法提高，在OAM模式傳輸時(shí)，可能會(huì)發(fā)生奇偶本征模走移，雙折射和偏振模式色散，影響模式純度并引起模式間的耦合或串?dāng)_。

對(duì)于用來(lái)傳輸軌道角動(dòng)量模式的光子晶體光纖，如何提高有效折射率差，進(jìn)一步降低限制損耗，增加傳輸軌道角動(dòng)量模式數(shù)量等都是近些年來(lái)設(shè)計(jì)光子晶體光纖的幾個(gè)重要目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了解決上述問(wèn)題而進(jìn)行的，目的在于提供一種低限制損耗且提高傳輸軌道角動(dòng)量模式的數(shù)量的光子晶體光纖。

本發(fā)明提供了一種光子晶體光纖，具有這樣的特征，包括：

從內(nèi)自外的芯層、包層以及涂覆層。光纖的橫截面為圓形，芯層、包層以及涂覆層均同心，其中，包層包括多個(gè)包層環(huán)。

另外，在本發(fā)明提供的一種光子晶體光纖中，還可以具有這樣的特征：芯層橫截面的中心具有圓形孔。

另外，在本發(fā)明提供的一種光子晶體光纖中，還可以具有這樣的特征：包層包括4個(gè)包層環(huán)。

另外，在本發(fā)明提供的一種光子晶體光纖中，還可以具有這樣的特征：包層環(huán)的橫截面為圓環(huán)。

另外，在本發(fā)明提供的一種光子晶體光纖中，還可以具有這樣的特征：包層環(huán)內(nèi)均勻設(shè)置多個(gè)相同大小的氣孔。

另外，在本發(fā)明提供的一種光子晶體光纖中，還可以具有這樣的特征：氣孔的橫截面為扇環(huán)形，扇環(huán)形依次相鄰。

另外，在本發(fā)明提供的一種光子晶體光纖中，還可以具有這樣的特征：包層環(huán)內(nèi)的氣孔的大小從內(nèi)圈到外圈依次遞增。

另外，在本發(fā)明提供的一種光子晶體光纖中，還可以具有這樣的特征：芯層和包層均采用二氧化硅晶體材料或硅晶體材料制成。

另外，在本發(fā)明提供的一種光子晶體光纖中，還可以具有這樣的特征：涂覆層采用丙烯酸酯材料或有機(jī)硅樹(shù)脂材料制成。

發(fā)明的作用與效果