[發(fā)明專利]一種寬范圍多波段熱光開關(guān)及其制作方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202110198337.8 | 申請(qǐng)日： | 2021-02-22 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN113009724B | 公開（公告）日： | 2023-09-08 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 胡志家;田雙;杜文彧 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 安徽大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | G02F1/13 | 分類號(hào)： | G02F1/13;G02B6/02;G02B6/255 |
| 代理公司： | 合肥正則元起專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34160 | 代理人： | 劉生昕 |
| 地址： | 230000 安徽省*** | 國(guó)省代碼： | 安徽;34 |
| 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 范圍 波段 開關(guān) 及其 制作方法 | ||
1.一種寬范圍多波段熱光開關(guān)，其特征在于：包括液晶填充光子晶體光纖，液晶填充光子晶體光纖的兩端分別連接有一個(gè)單模光纖的一端，其中一個(gè)單模光纖的另一端連接有寬帶光源，另一個(gè)單模光纖的另一端接有光譜儀；
液晶填充的光子晶體光纖在60攝氏度的透射光譜中存在多個(gè)帶隙，所述液晶為向列相液晶E7，向列相液晶E7在清亮溫度附近會(huì)從各向異性變?yōu)楦飨蛲裕M(jìn)而在清亮溫度附近液晶折射率會(huì)發(fā)生劇烈變化，進(jìn)而引起光子帶隙產(chǎn)生移動(dòng)；
液晶填充光子晶體光纖放在加熱臺(tái)上，當(dāng)加熱臺(tái)溫度從60攝氏度升高到61攝氏度時(shí)，透射光譜由“帶阻”變?yōu)椤皫ā保干涔庾V在帶隙移動(dòng)與干涉共同作用下會(huì)發(fā)生劇烈的紅移現(xiàn)象，從而形成寬范圍多波段熱光開關(guān)；
單模光纖與液晶填充光子晶體光纖熔接時(shí)，液晶填充光子晶體光纖包層的空氣孔在熔接端面會(huì)出現(xiàn)塌陷；
當(dāng)光從單模光纖傳輸?shù)揭壕畛涞墓庾泳w光纖時(shí)，單模光纖中的基模衍射到熔接端面的包層中，導(dǎo)致光同時(shí)在液晶填充的光子晶體光纖的纖芯和包層中傳輸；
液晶填充的光子晶體光纖的纖芯和包層的折射率不同，導(dǎo)致纖芯和包層的兩束光的光程差不同，引起纖芯模式與包層模式之間發(fā)生干涉；
當(dāng)溫度從60攝氏度升高到61攝氏度時(shí)，熱光開關(guān)可以形成開關(guān)S1,S2,S3和S4四個(gè)主要熱光開關(guān)；
開關(guān)S1波長(zhǎng)控制范圍從1508納米到1568納米，有著60納米的控制范圍，且有著30分貝的消光比，覆蓋了通信窗口的C波段，即1530納米到1565納米；
開關(guān)S2有著52納米的控制范圍從1265納米到1317納米，有著25分貝的消光比，與通新窗口O波段，即1260納米到1360納米幾乎重合；
開關(guān)S3的控制范圍從1101納米到1137納米，有著36納米寬的控制范圍，且有著23分貝的消光比；
開關(guān)S4有著31納米的控制范圍從975納米到1006納米，且有著18分貝的消光比。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種寬范圍多波段熱光開關(guān)，其特征在于：
所述液晶填充光子晶體光纖的制備方法為：
步驟一，稱取液晶放在試劑瓶中，并將盛有液晶的試劑瓶放在加熱臺(tái)上使白濁稠狀的液晶加熱變?yōu)榍宄旱囊后w；
步驟二，取10-15厘米長(zhǎng)的光子晶體光纖將其兩端清潔干凈，將一端放在注射器里后密封，再將光子晶體光纖另一端浸沒在步驟一中的試劑瓶中，然后將注射器抽為真空，使液晶在外界大氣壓壓力和毛細(xì)作用下填充到光子晶體光纖中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種寬范圍多波段熱光開關(guān)，其特征在于：步驟二中注射器與光子晶體光纖通過光學(xué)膠密封。
4.一種如權(quán)利要求1所述的寬范圍多波段熱光開關(guān)的制作方法，其特征在于：包括如下步驟：
第一步，制備液晶填充光子晶體光纖；
第二步，將第一步制備的液晶填充光子晶體光纖取適當(dāng)長(zhǎng)度并再將兩端清潔，將清潔好的液晶填充光子晶體光纖兩端與單模光纖熔接在一起；
第三步，將第二步熔接好的光纖一端接在寬帶光源，另一端接在光譜儀上，將液晶填充光子晶體光纖放在加熱臺(tái)上，當(dāng)加熱臺(tái)溫度從60攝氏度升高到61攝氏度時(shí)，透射光譜會(huì)從“帶阻”變?yōu)椤皫ā保瑥亩纬蓪挿秶嗖ǘ螣峁忾_關(guān)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種寬范圍多波段熱光開關(guān)的制作方法，其特征在于：第二步中熔接的液晶填充光子晶體光纖長(zhǎng)度為1-10毫米。
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G02F 用于控制光的強(qiáng)度、顏色、相位、偏振或方向的器件或裝置，例如轉(zhuǎn)換、選通、調(diào)制或解調(diào)，上述器件或裝置的光學(xué)操作是通過改變器件或裝置的介質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)來修改的；用于上述操作的技術(shù)或工藝；變頻；非線性光學(xué)；光學(xué)
G02F1-00 控制來自獨(dú)立光源的光的強(qiáng)度、顏色、相位、偏振或方向的器件或裝置，例如，轉(zhuǎn)換、選通或調(diào)制；非線性光學(xué)
G02F1-01 .對(duì)強(qiáng)度、相位、偏振或顏色的控制
G02F1-29 .用于光束的位置或方向的控制，即偏轉(zhuǎn)
G02F1-35 .非線性光學(xué)
G02F1-355 ..以所用材料為特征的
G02F1-365 ..在光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中的
