[發明專利]空芯光子晶體光纖及其制造方法

在審

• 申請號: 201880032026.0
• 申請日: 2018-05-07
• 公開（公告）號: CN110662990A
• 公開（公告）日: 2020-01-07
• 發明（設計）人: S·鮑爾施密特;P·于貝爾;P·拉塞爾
• 申請（專利權）人: 馬克斯-普朗克科學促進協會
• 主分類號: G02B6/02
• 分類號: G02B6/02
• 代理公司: 11021 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 胡良均

1.一種空芯光子晶體光纖(HC-PCF)(10)，被配置成沿著所述空芯光子晶體光纖(10)的模式引導部分(11)引導光場(1)的至少一種模式，所述空芯光子晶體光纖(10)包括：

沿著空芯光子晶體光纖(10)延伸的外套層(12)、內包層(13)和空芯(14)，其中

所述內包層(13)被布置在所述外套層(12)的內表面上，并包括圍繞所述空芯(14)的抗諧振結構(15)，以及

所述空芯(14)具有沿著所述空芯光子晶體光纖(10)的所述模式引導部分設置的模式引導芯直徑d，

其特征在于：

所述空芯光子晶體光纖(10)的至少一個光纖端部(16)具有光場耦合部分(17)，在所述光場耦合部分(17)中，所述空芯(14)在軸向耦合部分長度上從在所述至少一個光纖端部(16)處的光纖端部芯直徑D逐漸變細至所述模式引導芯直徑d，

其中

所述抗諧振結構(15)的橫截面尺寸在所述光場耦合部分(17)中朝向所述模式引導部分逐漸增大。

2.根據權利要求1所述的空芯光子晶體光纖，其中

所述光纖端部芯直徑D和所述軸向耦合部分長度被選擇為使所述內包層(13)與將被聚焦到所述空芯(14)以被所述空芯光子晶體光纖(10)引導的所述光場的重疊在所述光纖端部處被排除或忽略不計。

3.根據權利要求1或2所述的空芯光子晶體光纖，其中

在軸向過渡長度之上，所述光纖芯直徑尺寸在所述光場耦合部分(17)上從所述光纖端部芯直徑D減小到0.5*(D+d)，所述軸向過渡長度至少是模式引導芯直徑d的0.5倍和/或最多是過渡尺寸π(D²d²-d⁴)^0.5/(4λ)的0.5倍，其中λ是所述光場的中心波長。

4.根據權利要求3所述的空芯光子晶體光纖，其中

所述軸向過渡長度至少為10μm和/或最多為1000μm。

5.根據權利要求1或2所述的空芯光子晶體光纖，其中

所述光場耦合部分(17)的所述軸向耦合部分長度至少為所述模式引導芯直徑d和/或最大為過渡尺寸π(D²d²-d⁴)^0.5/(4λ)，其中λ是光場的中心波長。

6.根據權利要求5所述的空芯光子晶體光纖，其中

所述光場耦合部分(17)的所述軸向耦合部分長度至少為20μm和/或最多為5000μm。

7.根據權利要求1或2所述的空芯光子晶體光纖，其中

所述抗諧振結構(15)具有朝向所述至少一個光纖端部(16)的圓形端部。

8.根據權利要求1或2所述的空芯光子晶體光纖，其中

所述內包層(13)延伸到所述至少一個光纖端部(16)的開口。

9.根據權利要求1或2所述的空芯光子晶體光纖，其中

所述內包層(13)不延伸到所述至少一個光纖端部(16)的開口。

10.根據權利要求1或2所述的空芯光子晶體光纖，其中

所述光場耦合部分(17)僅設置在所述空芯光子晶體光纖(10)的輸入耦合端部。

11.一種使用根據前述權利要求中任一項所述的空芯光子晶體光纖(10)的方法，其中，

使用所述空芯光子晶體光纖(10)以使光場經受光學非線性過程，特別是光譜展寬，或

使用所述空芯光子晶體光纖(10)以將光場傳遞到應用地點。

12.根據權利要求11所述的方法，其中，

所述光學非線性過程是光譜展寬。