[發明專利]一種矩形纖芯的光子晶體光纖

在審

• 申請號: 201911273227.2
• 申請日: 2019-12-12
• 公開（公告）號: CN110927865A
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發明（設計）人: 黃春雷;張誠;鄭標;王軍;李偉啟
• 申請（專利權）人: 閩江學院
• 主分類號: G02B6/02
• 分類號: G02B6/02
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 林文弘;蔡學俊

本發明公開了一種矩形纖芯的光子晶體光纖。該光子晶體光纖包含纖芯、光子晶體結構層及保護層。所述纖芯和光子晶體結構層均為矩形，光子晶體結構層包含低折射率區域和高折射率區域。所述光子晶體結構層至內向外交替分布高折射率區域和低折射率區域。本發明提供了較高的矩形光纖結構的設計自由度，尤其對纖芯的結構調節能力較強，可以實現多種需求的光纖特性，比如高雙折射、高非線性等。

技術領域

本發明屬于通信及傳感技術領域，具體涉及一種矩形纖芯的光子晶體光纖。

背景技術

光子晶體光纖又稱微結構光纖，與傳統的光纖相比，橫截面上的微結構不但起到了包層的作用，而且還在在設計上提供了更大的靈活性。由于排列方式的多樣性，光子晶體光纖為調節纖芯和微結構包層之間的折射率對比度提供了更多的可能性;因此，它們能夠具有特殊的光學特性，如光子帶隙、高非線性、雙折射和色散等。由于可以調節晶格間距、微結構形狀和尺寸、玻璃的折射率和晶格結構等幾個結構參數，從而調控模式特征，所以光子晶體光纖具有更大的自由度。因此，光子晶體光纖大大豐富了光纖的種類，提升了光纖的特性，是傳統圓對稱型光纖的重要補充。近些年，光子晶體光纖得到了快速的發展，在科研、通訊、傳感等領域扮演著重要的角色。

光子晶體光纖一般是正六邊形結構，在包層結構中引入圓形或者橢圓形結構來對光纖特性的調節，對光纖纖芯的調節能力有限。與具有相同晶格間距和孔徑尺寸的正六邊形結構相比，矩形的光子晶體光纖能夠提供更大的有效模式面積，從而能夠滿足較高功率激光在光纖中傳輸。矩形光子晶體光纖在纖芯調節方面有著巨大的潛力。目前，矩形光纖已經應用于超連續譜產生、光纖激光器等領域。

發明內容

本發明的目的是滿足上述的需求，提出了一種具有高低折射率區域交替分布的矩形光子晶體包層的光纖。該光纖在纖芯設計方面具有很高的自由度，能夠實現光纖的非線性、雙折射調控，且該光纖易于制備。

本發明的技術解決方案如下：

一種矩形纖芯的光子晶體光纖，所述光子晶體光纖包含纖芯、光子晶體結構層和保護層，所述纖芯結構為矩形，光子晶體結構層至內向外交錯設置有矩形的低折射率玻璃區域和矩形的高折射率玻璃區域。

進一步地，所述保護層與所述光子晶體結構層的次外層采用的玻璃材料一致，所述纖芯與所述光子晶體結構層的次內層采用的玻璃材料一致。

進一步地，所述纖芯、光子晶體結構層和保護層為石英玻璃、磷酸鹽玻璃、硅酸鹽玻璃、碲酸鹽玻璃、氟化物玻璃或者硫系玻璃中的一種或幾種。

本發明的優點在于：

本發明的矩形纖芯的光子晶體光纖，具有高低折射率區域交替分布的矩形光子晶體結構層的光纖，具有較高的結構調節特性，尤其對纖芯的結構調節能力強；該光纖能夠實現對光纖非線性和雙折射特性的調節。

附圖說明

圖1是實施例1的正方形纖芯光纖預制棒示意圖；

圖2是實施例1的正方形光纖截面示意圖；

圖3是實施例2的長方形纖芯光纖預制棒示意圖；

圖4是實施例2的長方形光纖截面示意圖；

圖中：1-纖芯，2-光子晶體結構層，3-保護層，4-碲酸鹽玻璃小圓棒，5-磷酸鹽玻璃小圓棒，6-正方形套筒模具，7-鉛硅酸鹽玻璃小圓棒，8-硼硅酸鹽玻璃小圓棒，9-長方形套筒模具。

具體實施方式

下面結合實施例和附圖對本發明做進一步說明，但不應以此限制發明的保護范圍。

實施例1