本發明專利技術公開了一種光子晶體光纖，所述光纖的橫截面包括纖芯和包層，沿所述的光纖軸向有規律地排列著許多空氣孔道，所述橫截面中心位置的一個空氣孔被微晶結構替代構成光纖的所述纖芯，所述纖芯由相同的孿生空氣孔對均勻分布在光纖背景材料中構成，所述包層是空氣孔在背景材料中均勻排布并包圍著所述纖芯的外圍區域，所述包層中排布在橫向中心軸上的一排空氣孔均被大空氣孔所替代，所述的大空氣孔在不影響到相鄰空氣孔的條件下可以在原來的位置上呈放射狀擴大，所述的大空氣孔直徑都相同。本發明專利技術同時改進光子晶體光纖的纖芯及包層結構，增強纖芯及包層中空氣孔排布的不對稱，從而導致光子晶體光纖具有很強的雙折射效應。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種具有強雙折射效應的光子晶體光纖。
技術介紹
光纖的雙折射效應強弱可用兩個正交方向上的折射率差表示，δη=|ηχ-ηγ|，其中ηχ和％分別是兩個正交方向上的模式有效折射率。通過將纖芯設置成橢圓結構，可形成B 10_6的弱雙折射效應，通過在纖芯的對稱兩側插入硼硅玻璃材料引起應力雙折射可形成B 10_4的雙折射光纖。雙折射光纖可用作保偏光纖或制成偏振器件，在信息傳輸或光學技術中具有廣闊的應用前景。光子晶體光纖又稱為多孔光纖或微結構光纖。在光纖端面上，規則排列的許多空氣孔在背景材料中沿軸向伸長，在光纖的中心位置缺失一個空氣小孔，代之以實心的背景材料，或者插入折射率高于背景材料的其它材料形成導光的纖芯，而外圍空氣孔在背景材料中的均勻排列形成包層，光模場基本限定在中心位置高折射率區域，這類光纖是通過全內反射原理導光的。光纖端面結構具有靈活可控的排布特性，通過空氣孔在兩個正交方向上的不對稱排布，使光場模式在兩個正交方向具有不同的折射率，從而形成強的雙折射效應。
技術實現思路
為了克服現有光纖中實現強雙折射效應較難以及在光子晶體光纖中實現雙折射效應不夠強的缺點，本專利技術提供一種結構簡便、容易制作的可實現強雙折射效應的光子晶體光纖。 本專利技術采用的技術方案是:—種光子晶體光纖，所述光纖的橫截面包括纖芯和包層，沿所述的光纖軸向有規律地排列著許多空氣孔道，所述的空氣孔道沿光纖軸線平行排列，所述光纖的橫截面上的空氣孔在光纖背景材料中呈周期性排列，相鄰排的空氣孔相互錯位，間隔排的空氣孔相互對準，每相鄰的三個空氣孔構成正三角形，所述空氣孔的總排數成單數，中間排的空氣孔圓心都布置在橫向中心軸上,所述橫截面中心位置的一個空氣孔被微晶結構替代構成光纖的所述纖芯，所述纖芯由相同的孿生空氣孔對均勻分布在光纖背景材料中構成，所述的孿生空氣孔對是由上下并列并與橫向中心軸相垂直排布的兩個相同的小空氣孔構成，相鄰排的孿生空氣孔對交錯排列，間隔排的孿生空氣孔對相互對準，所述纖芯中孿生空氣孔對的總排數成單數，中間排的孿生空氣孔對的個數成單數，所述纖芯中孿生空氣孔對以最中心的孿生空氣孔對所對應的橫向中心軸和縱向中心軸分別呈軸對稱布置，所述包層是空氣孔在背景材料中均勻排布并包圍著所述纖芯的外圍區域，所述包層中排布在橫向中心軸上的一排空氣孔各自被大空氣孔所替代，所述的大空氣孔在不影響到相鄰空氣孔的條件下可以在原來的位置上呈放射狀擴大，所述的大空氣孔不能破壞其相鄰的空氣孔，所述的大空氣孔直徑都相同。進一步，所述橫截面通常呈中心對稱圖形，如優選橫截面為正六邊形、圓形的光纖。進一步，所述的背景材料為硅玻璃材料。進一步，所述的背景材料為聚合物材料。本專利技術的有益效果體現在:同時改進光子晶體光纖的纖芯及包層結構，增強纖芯及包層中空氣孔排布的不對稱，從而導致光子晶體光纖具有很強的雙折射效應。附圖說明圖1是本專利技術實施例一的橫截面示意圖。圖1中，1-包層中的空氣孔，2-背景材料，3-纖芯，4-包層中直徑較大的一排大空氣孔，5-纖芯中的孿生空氣孔對，6-橫向中心軸，7-縱向中心軸。圖2是圖1示例中纖芯的微晶結構示意圖。圖3是圖1示例中光子晶體光纖在兩個正交方向上模式的有效折射率之差隨波長的變化情況。具體實施例方式下面通過具體實施方式對本專利技術作進一步說明，但本專利技術的保護范圍并不限于此。實施例一:參照圖1至圖3，一種光子晶體光纖，沿所述的光纖軸向有規律地排列著許多空氣孔，所述的空氣孔沿光纖軸線平行排列，橫截面呈正六邊形，結構如圖1所示，背景材料2為石英，折射率為1.45，所述光纖的橫截面包括纖芯3和包層,沿所述的光纖軸向有規律地排列著許多空氣孔道，所述的空氣孔道沿光纖軸線平行排列，所述光纖的橫截面上的空氣孔在光纖背景材料中呈周期性排列，相鄰排的空氣孔相互錯位，間隔排的空氣孔相互對準，每相鄰的三個空氣孔構成正三角形，所述空氣孔的總排數成單數，中間排的空氣孔圓心都布置在橫向中心軸線上；所述橫截面中心位置的一個空氣孔被微晶結構替代構成光纖的所述纖芯3，所述纖芯由相同的孿生空氣孔對均勻分布在光纖背景材料中構成，所述的孿生空氣孔對是由上下并列并與橫向中心軸6相垂直排布的兩個相同的小空氣孔構成，相鄰排的孿生空氣孔對交錯排列，間隔排的孿生空氣孔對相互對準，所述纖芯中孿生空氣孔對的總排數成單數，中間排的孿生空氣孔對的個數成單數，所述纖芯中孿生空氣孔對以最中心的孿生空氣孔對所對應的橫向中心軸6和縱向中心軸7分別呈軸對稱布置，所述包層是空氣孔在背景材料中均勻排布并包圍著所述纖芯的外圍區域，所述包層中排布在橫向中心軸上的一排空氣孔均被大空氣孔所替代，所述的大空氣孔在不影響到相鄰空氣孔的條件下可以在原來的位置上呈放射狀擴大，所述的大空氣孔直徑都相同。所述橫截面呈軸對稱圖形。包層中每個空氣孔I的直徑為Cl1=0.85 μ m，包層中空氣孔I按照本
公認的三角形規則在背景材料2中均勻排列，相鄰空氣孔的間距為Λ=2.3μπι，包層中如圖1所示水平軸線上的大空氣孔4的直徑略大于其它空氣孔的直徑，其直徑為d2，為了說明加大包層中水平軸線上的空氣孔可以有效增大雙折射，如圖3所示，(12分別取了三個值0.85 μ m,0.90 μ m,以及0.95 μ m。纖芯3由位于中心位置的一個空氣孔被一組均勻排布的孿生空氣孔對5所代替，孿生空氣孔對5中每個空氣孔直徑d3=0.085 μ m,相鄰孿生空氣孔對的水平間距b=0.15 μ m，每個孿生空氣孔對中兩個空氣孔之間的距離為h=0.Ιμπι。纖芯中的背景材料與包層的背景材料相同。該光子晶體光纖具有極強的雙折射效應，模式沿兩個主軸方向上的有效折射率之差達到S η 10_2。實施例二一種光子晶體光纖，光纖的橫截面為正六邊形，光纖橫截面的背景材料為聚合物材料，光纖的其它結構及數據與實施例1相同。實施例三—種光子晶體光纖，光纖橫截面為圓形，橫截面的背景材料為娃玻璃材料，光纖的其它結構與數據與實施例1相同。本說明書實施例所述的內容僅僅是對專利技術構思的實現形式的列舉，本專利技術的保護范圍不應當被視為僅限于實施例所陳述的具體形式，本專利技術的保護范圍也及于本領域技術人員根據本專利技術構思所能夠想到的等同技術手段。權利要求1.一種光子晶體光纖，所述光纖的橫截面包括纖芯和包層，沿所述的光纖軸向有規律地排列著許多空氣孔道，所述的空氣孔道沿光纖軸線平行排列，所述光纖的橫截面上的空氣孔在光纖背景材料中呈周期性排列，相鄰排的空氣孔相互錯位，間隔排的空氣孔相互對準，每相鄰的三個空氣孔構成正三角形，其特征在于:所述橫截面中心位置的一個空氣孔被微晶結構替代構成光纖的所述纖芯，所述纖芯由相同的孿生空氣孔對均勻分布在光纖背景材料中構成，所述的孿生空氣孔對是由上下并列并與橫向中心軸相垂直排布的兩個相同的小空氣孔構成，相鄰排的孿生空氣孔對交錯排列，間隔排的孿生空氣孔對相互對準，所述纖芯中孿生空氣孔對的總排數成單數，中間排的孿生空氣孔對的個數成單數，所述纖芯中孿生空氣孔對以最中心的孿生空氣孔對所對應的橫向中心軸和縱向中心軸分別呈軸對稱布置，所述包層是空氣孔在背景材料中均勻排布并包圍著所述纖芯的外圍區域，所述包層中排布在橫向中心軸上的一排空氣孔均被大空氣孔所替代，所述的大空氣孔在不影響到相鄰空氣孔的條件本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種光子晶體光纖，所述光纖的橫截面包括纖芯和包層，沿所述的光纖軸向有規律地排列著許多空氣孔道，所述的空氣孔道沿光纖軸線平行排列，所述光纖的橫截面上的空氣孔在光纖背景材料中呈周期性排列，相鄰排的空氣孔相互錯位，間隔排的空氣孔相互對準，每相鄰的三個空氣孔構成正三角形，其特征在于：所述橫截面中心位置的一個空氣孔被微晶結構替代構成光纖的所述纖芯，所述纖芯由相同的孿生空氣孔對均勻分布在光纖背景材料中構成，所述的孿生空氣孔對是由上下并列并與橫向中心軸相垂直排布的兩個相同的小空氣孔構成，相鄰排的孿生空氣孔對交錯排列，間隔排的孿生空氣孔對相互對準，所述纖芯中孿生空氣孔對的總排數成單數，中間排的孿生空氣孔對的個數成單數，所述纖芯中孿生空氣孔對以最中心的孿生空氣孔對所對應的橫向中心軸和縱向中心軸分別呈軸對稱布置，所述包層是空氣孔在背景材料中均勻排布并包圍著所述纖芯的外圍區域，所述包層中排布在橫向中心軸上的一排空氣孔均被大空氣孔所替代，所述的大空氣孔在不影響到相鄰空氣孔的條件下可以在原來的位置上呈放射狀擴大，所述的大空氣孔直徑都相同。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：郭淑琴，馬駿，任宏亮，常麗平，溫浩，
申請(專利權)人：浙江工業大學，
類型：發明
國別省市：
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