[發(fā)明專利]一種液晶填充單偏振輸出的雙芯光子晶體光纖波長分束器在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010831726.5 | 申請日： | 2020-08-18 |
| 公開（公告）號： | CN111897044A | 公開（公告）日： | 2020-11-06 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 苑金輝;邱石;屈玉瑋;顏玢玢;王葵如;桑新柱;余重秀 | 申請（專利權(quán)）人： | 北京郵電大學(xué) |
| 主分類號： | G02B6/02 | 分類號： | G02B6/02 |
| 代理公司： | 北京睿馳通程知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11604 | 代理人： | 張文平 |
| 地址： | 100876 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 液晶 填充 偏振 輸出 光子 晶體 光纖 波長 分束器 | ||
本發(fā)明公開了一種液晶填充單偏振輸出雙芯光子晶體光纖波長分束器，于包括：纖芯區(qū)和包層區(qū)，所述纖芯區(qū)和包層區(qū)填充有純石英玻璃基底材料；所述纖芯區(qū)包含中央空氣孔、兩個(gè)第一空氣孔、兩個(gè)第二空氣孔、兩個(gè)第三空氣孔、八個(gè)第四空氣孔；所述包層區(qū)位于所述芯區(qū)的外層，所述包層區(qū)包括多個(gè)均勻設(shè)置的第五空氣孔，所述第五空氣孔直徑均為d6，孔間距均為a0，所述第五空氣孔排布為正六邊形結(jié)構(gòu)。本分束器引入液晶材料，比全空氣孔型光子晶體光纖更短，光傳輸效果更好，比基于SPR效應(yīng)的分束器結(jié)構(gòu)簡單，制作方便，成本更低。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及光纖通信領(lǐng)域，特別涉及到一種液晶填充單偏振輸出的雙芯光子晶體光纖波長分束器。
背景技術(shù)
光纖作為光信號傳輸煤質(zhì)，是光通信系統(tǒng)中最重要的一部分。對于目前的通信系統(tǒng)來說，波分復(fù)用(WDM)技術(shù)在光通信系統(tǒng)中占有重要地位。而在WDM系統(tǒng)中，波長分束器又扮演著重要的角色。
單偏振輸出的波長分束器不僅只支持某一個(gè)偏振方向的光傳輸從而避免模間串?dāng)_，而且可以將1310nm和1550nm兩個(gè)典型通信波長的光進(jìn)行分離，因此更適用于目前的WDM系統(tǒng)。目前人們在設(shè)計(jì)此類分束器時(shí)主要采用了以下方案：
(1)基于全空氣孔型光子晶體光纖。采用此方案設(shè)計(jì)的單偏振輸出的波長分束器，通常是在傳統(tǒng)的光子晶體光纖的基礎(chǔ)上，在其芯區(qū)和包層區(qū)構(gòu)造結(jié)構(gòu)雙折射結(jié)構(gòu)而成，其導(dǎo)光機(jī)理也和傳統(tǒng)的光子晶體光纖的相同。并且，此類分束器的纖芯和傳統(tǒng)的光子晶體光纖一樣，均是由空氣孔缺失而成，并且由于其芯區(qū)為了構(gòu)造雙折射結(jié)構(gòu)，因此其纖芯一般不是規(guī)則的圓形。但是此類分束器由于雙折射度低，因此往往需要很長的光纖長度才能將1310nm和1550nm兩個(gè)典型通信波長的光進(jìn)行分離，無法滿足器件微型化的需求。
(2)基于表面等離子體諧振(Surface plasmon resonance，SPR)效應(yīng)。其根本原理就是在纖芯附近填入金屬絲，或者鍍金屬層，利用SPR效應(yīng)，使得光纖芯模的某個(gè)偏振模分別在1310nm和1550nm兩個(gè)波長處和金屬表面的等離子體極化模式發(fā)生諧振效應(yīng)，從而損耗掉芯模的某一個(gè)偏振模式。此類分束器中采用的金屬多為金，此類光子晶體光纖偏振分束器不僅材料昂貴，而且制作過程十分艱難。
發(fā)明內(nèi)容
針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于WDM系統(tǒng)中的液晶填充單偏振輸出的雙芯光子晶體光纖波長分束器，來將1310nm和1550nm兩個(gè)波長的光進(jìn)行分離，并通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
一種液晶填充單偏振輸出雙芯光子晶體光纖波長分束器，包括：纖芯區(qū)和包層區(qū)，所述纖芯區(qū)和包層區(qū)填充有純石英玻璃基底材料；
所述纖芯區(qū)包含中央空氣孔、兩個(gè)第一空氣孔、兩個(gè)第二空氣孔、兩個(gè)第三空氣孔、八個(gè)第四空氣孔；其中，所述中央空氣孔位于所述纖芯區(qū)中央，所述中央空氣孔直徑為d1；兩個(gè)所述第一空氣孔分別設(shè)置于所述中央空氣孔水平方向左右兩側(cè)，且距所述中央空氣孔的水平距離為a1，兩個(gè)所述第一空氣孔中填充有列向列液晶，填充列向列液晶后的所述第一空氣孔作為光纖的纖芯，兩個(gè)所述第一空氣孔直徑均為d2；兩個(gè)所述第二空氣孔分別設(shè)置于所述中央空氣孔水平方向左右兩側(cè)，且距所述中央空氣孔的水平距離為a2，兩個(gè)所述第二空氣孔直徑均為d3；兩個(gè)所述第三空氣孔分別設(shè)置于所述中央空氣孔水平方向左右兩側(cè)，且距所述中央空氣孔的水平距離為a3，兩個(gè)所述第三空氣孔直徑均為d4；四個(gè)所述第四空氣孔設(shè)置于所述中央空氣孔豎直方向上側(cè)，另外四個(gè)所述第四空氣孔設(shè)置于所述中央空氣孔豎直方向下側(cè)，位于所述中央空氣孔上下兩側(cè)的四個(gè)所述第四空氣孔水平排列且距所述中央空氣孔的豎直距離為a4，八個(gè)所述第四空氣孔直徑均為d5，橫向相鄰兩個(gè)所述第四空氣孔的水平間距為a0；
所述包層區(qū)位于所述芯區(qū)的外層，所述包層區(qū)包括多個(gè)均勻設(shè)置的第五空氣孔，所述第五空氣孔直徑均為d6，孔間距均為a0，所述第五空氣孔排布為正六邊形結(jié)構(gòu)。
可選的，所述中央空氣孔的直徑d1的取值范圍為0.95-1.05um。
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