[發(fā)明專利]用于電磁波導(dǎo)的架構(gòu)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202080076270.4
• 申請日: 2020-10-28
• 公開（公告）號: CN114616497A
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 費塔·貝納彼德;弗雷德里克·杰羅姆;福伊德·阿姆拉尼;喬納斯·奧索里奧;弗雷德里克·德拉艾
• 申請（專利權(quán)）人: 利摩日大學(xué);法國國家科學(xué)研究中心
• 主分類號: G02B6/02
• 分類號: G02B6/02
• 代理公司: 北京柏杉松知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11413
• 代理人: 程強;謝攀

本發(fā)明涉及一種電磁波導(dǎo)(1100)，諸如光纖，包括由微結(jié)構(gòu)化護套(1104)環(huán)繞的中空中心芯，該微結(jié)構(gòu)化護套由基本單元(1106)的組件形成，其特征在于，所述微結(jié)構(gòu)化護套(1104)在至少兩個基本單元(1106)之間還包括連接所述基本單元(1106)的至少一個中間元件(1112)，所述中間元件(1112)的橫截面的面積小于或等于其連接的所述單元(1106)中的每一個的橫截面面積的50％，所述中間元件(1112)的折射率小于或等于其連接的所述基本單元(1106)中的每一個的折射率。

本發(fā)明涉及一種中空電磁波導(dǎo)，諸如中空光纖。本發(fā)明還涉及一種利用這種波導(dǎo)引導(dǎo)電磁波的設(shè)備。

本發(fā)明的領(lǐng)域是中空電磁波導(dǎo)，尤其是使用抑制耦合機制的類型的中空電磁波導(dǎo)，諸如中空光纖。

背景技術(shù)

目前正在使用和研究幾種類型的電磁波導(dǎo)。在這些類型的電磁波導(dǎo)中，有中空光纖，諸如具有光子晶體的中空光纖或具有微結(jié)構(gòu)化護套的中空光纖。

盡管這些光纖的潛力超過了現(xiàn)有光纖的現(xiàn)有技術(shù)水平，但是它們?nèi)跃哂心承┬枰倪M的局限性。

特別地，實現(xiàn)光纖的最優(yōu)架構(gòu)遇到了制造困難。

因此，目前已知的中空光纖具有多模特性，這限制了它們在某些領(lǐng)域(諸如電信領(lǐng)域)的應(yīng)用。因此，盡管在該領(lǐng)域取得了進展，但尤其是由于結(jié)構(gòu)和/或制造限制，仍然難以控制模式耦合。

此外，目前的中空光纖不能實現(xiàn)窄彎曲半徑，這減少了它們的應(yīng)用領(lǐng)域。

本發(fā)明的一個目的是克服這些缺點中的至少一個。

本發(fā)明的另一個目的是提出一種允許獲得理想架構(gòu)的光纖架構(gòu)。

本發(fā)明的另一個目的是提出一種允許更好地控制模式耦合的電磁波導(dǎo)。

本發(fā)明的又一個目的是提出一種相對于現(xiàn)有的中空光纖具有更好的引導(dǎo)性能的電磁波導(dǎo)。

本發(fā)明的又一個目的是提出一種可以使用比當前中空光纖實現(xiàn)的彎曲半徑更小的彎曲半徑的電磁波導(dǎo)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明使得可以通過電磁波導(dǎo)(諸如光纖)來實現(xiàn)這些目的中的至少一個，該電磁波導(dǎo)包括由微結(jié)構(gòu)化護套環(huán)繞的中空中心芯，該微結(jié)構(gòu)化護套由基本單元的組件形成，其特征在于所述微結(jié)構(gòu)化護套在至少兩個基本單元之間還包括連接所述基本單元的至少一個中間元件，所述中間元件的橫截面的面積小于或等于其連接的所述單元中的每一個的橫截面面積的50％，所述中間元件的折射率小于或等于其連接的所述基本單元中的每一個的折射率。

根據(jù)本發(fā)明的光波導(dǎo)允許更好地控制模式耦合，因為相對于現(xiàn)有光纖，中間元件的存在允許基本單元在電磁波導(dǎo)內(nèi)更大的定位自由度。

本發(fā)明允許基本單元的布置而不使它們直接相互接觸，從而減少微結(jié)構(gòu)中的節(jié)點和急性曲率；急性曲率能夠通過抑制耦合成為引導(dǎo)中的傳輸損耗源。

根據(jù)本發(fā)明的光波導(dǎo)相對于現(xiàn)有中空光纖具有更好的引導(dǎo)性能。實際上，更好地控制自身的模式耦合會導(dǎo)致引導(dǎo)性能的提高。

此外，根據(jù)本發(fā)明的光波導(dǎo)允許比現(xiàn)有中空光纖更小的彎曲半徑。實際上，與在其中基本單元相互接觸或相互固定并且這些基本單元在彎曲時幾乎沒有自由度的中空光纖相比，中間元件的存在可以在基本單元之間創(chuàng)建一個自由空間，使得可以為每個基本單元以及因此為波導(dǎo)實現(xiàn)更小的彎曲半徑。因此，在根據(jù)本發(fā)明的光波導(dǎo)中，中間元件執(zhí)行緊固功能。就它們而言，尤其是通過將光波限制在光纖的中空芯內(nèi)，基本單元執(zhí)行波導(dǎo)功能。

每個基本單元都是毛細結(jié)構(gòu)，通常是管狀結(jié)構(gòu)。

每個基本單元能夠具有以下形狀之一的橫截面：

-圓形；

-六邊形；

-平行四邊形；