[發(fā)明專利]光子晶體光纖偏振濾波器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910750666.1
• 申請日: 2019-08-14
• 公開（公告）號: CN110568545B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 范振凱;孟莊嚴(yán);郭紫蓬;孔祥錚
• 申請（專利權(quán)）人: 河北科技大學(xué)
• 主分類號: G02B6/02
• 分類號: G02B6/02;G02B6/024
• 代理公司: 石家莊科誠專利事務(wù)所(普通合伙) 13113
• 代理人: 劉謨培;左燕生

本發(fā)明公開了一種光子晶體光纖偏振濾波器，包括位于最外層的吸收層，吸收層內(nèi)設(shè)有基底，所述基底內(nèi)包裹有包層大空氣孔、小空氣孔，包層大空氣孔包括若干個外層大空氣孔和第二層大空氣孔，外層大空氣孔內(nèi)填充有金屬絲，且外層大空氣孔沿基底的內(nèi)周呈正六邊形周期分布，正六邊形結(jié)構(gòu)的中心右側(cè)外層大空氣孔缺失構(gòu)成正六邊形區(qū)域，該區(qū)域上下兩側(cè)各分布一層第二層大空氣孔，在正六邊形區(qū)域內(nèi)設(shè)有光纖高雙折射區(qū)；光纖高雙折射區(qū)中心空氣孔缺失構(gòu)成橢圓形纖芯。本發(fā)明用于解決現(xiàn)有技術(shù)解決現(xiàn)有技術(shù)中缺少對近紅外通訊波段的濾除的光子晶體光纖偏振濾波器的問題，其結(jié)構(gòu)簡單，損耗低，傳輸效率高。本發(fā)明屬于光纖技術(shù)領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光纖技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種光子晶體光纖結(jié)構(gòu)，具體地說是一種光子晶體光纖偏振濾波器。

背景技術(shù)

偏振濾波器主要是依據(jù)不同方向的偏振光損耗不同，在特定波長處將某一偏振方向的光濾除，從而達(dá)到光的單偏振輸出。偏振濾波器可用于光纖起偏器、光纖通信、光纖傳感等領(lǐng)域，是光纖技術(shù)領(lǐng)域中的重要器件。

近年來，基于光纖結(jié)構(gòu)的偏振濾波器的原理主要是光纖的雙折射效應(yīng)。由于雙折射效應(yīng)的存在，不同偏振方向模式的有效折射率及損耗不同，通過合理設(shè)計實(shí)現(xiàn)固定波長處的濾波功能。然而，對于普通單模光纖，由于結(jié)構(gòu)和材料的局限性，其雙折射效應(yīng)和模式損耗受到限制，通常無法實(shí)現(xiàn)特定偏振模式的濾除。

1992年St.J.Russell等人提出了光子晶體光纖的概念，1996年J.C.Knight等人利用光子帶隙效應(yīng)成功研制出第一根光子晶體光纖。光子晶體光纖具有低損耗、非線性、雙折射效應(yīng)和單模多芯傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)。光子晶體光纖可通過靈活設(shè)計，獲得較高的雙折射特性，可以用來設(shè)計偏振濾波器件，然而現(xiàn)有技術(shù)中缺少針對近紅外通訊波段實(shí)現(xiàn)很好的偏振濾波功能的光子晶體光纖濾波器。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種光子晶體光纖偏振濾波器，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中缺少針對近紅外通訊波段實(shí)現(xiàn)很好的偏振濾波功能的光子晶體光纖濾波器的問題。

本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，所采用的技術(shù)方案如下：

一種光子晶體光纖偏振濾波器，它包括位于最外層的吸收層，所述吸收層內(nèi)設(shè)有基底，所述基底內(nèi)包裹有包層大空氣孔、小空氣孔，其特征在于：所述包層大空氣孔包括若干個外層大空氣孔和第二層大空氣孔，其中，所述外層大空氣孔內(nèi)填充有金屬絲，且外層大空氣孔沿基底的內(nèi)周呈正六邊形周期分布，且正六邊形結(jié)構(gòu)的中心右側(cè)外層大空氣孔缺失構(gòu)成正六邊形區(qū)域，正六邊形區(qū)域上下兩側(cè)各分布一層第二層大空氣孔，在正六邊形區(qū)域內(nèi)、兩層第二層大空氣孔中間、分別沿兩正交偏振方向分布的小空氣孔形成的光纖高雙折射區(qū)；光纖高雙折射區(qū)中心空氣孔缺失構(gòu)成橢圓形纖芯。

作為對本發(fā)明的限定：所述沿兩正交偏振方向分布的小空氣孔包括在x偏振方向分布的兩個小空氣孔，以及在y偏振方向分布的兩個小空氣孔，四個小空氣孔構(gòu)成菱形結(jié)構(gòu)。

作為對本發(fā)明的另一種限定：每層所述第二層大空氣孔個設(shè)有兩個第二層大空氣孔，所述第二層大空氣孔直徑d₁為1.0μm；：所述小空氣孔直徑d₂為0.3μm；所述外層大空氣孔直徑d₃為0.5μm，相鄰兩個外層大空氣孔之間的孔距為1.5μm。

作為對本發(fā)明的最后一種限定：所述填充金屬絲為直徑d_Ag為0.5μm的銀納米線。

由于采用了上述的技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，所取得的有益效果是：