專利名稱：光子晶體光纖的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有強(qiáng)色散效應(yīng)的光子晶體光纖。
背景技術(shù)：
光子晶體光纖又稱為多孔光纖或微結(jié)構(gòu)光纖。在光纖端面上，規(guī)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的其它材料形成導(dǎo)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率區(qū)域，這類光纖是通過全內(nèi)反射原理導(dǎo)光的。通過調(diào)節(jié)包層中空氣孔大小、孔間距大小、中心實體的大小、中心實體的折射率，可以使光子晶體光纖具有靈活多樣的色散特性。設(shè)計超大色散參數(shù)的光子晶體光纖將會為光通信線路上的色散串?dāng)_問題提供高效有力的補(bǔ)償措施，而巨色散光纖也有可能成為脈沖壓縮放大技術(shù)中一些不穩(wěn)定色散元件的替代品。大色散光纖在光通信技術(shù)及其它光學(xué)技術(shù)中具有廣闊的應(yīng)用前景。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明為了解決目前在普通光纖中難以實現(xiàn)超大色散參數(shù)的困難，提供一種結(jié)構(gòu)簡便并容易制作的超大色散的光子晶體光纖。
為此，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案一種光子晶體光纖，光纖的橫斷面包括纖芯和包層，包層為包圍纖芯的均勻分布著相同結(jié)構(gòu)空氣孔的外圍區(qū)域，所述的空氣孔在光纖背景材料中呈周期性排列，每相鄰的三個空氣孔構(gòu)成一個正三角形，所述纖芯由位于中心部位的圓形實心材料及與其相外切的正多邊形孔共同構(gòu)成，所述的實心材料的折射率高于光纖背景材料的折射率。
所述纖芯中的正多邊形孔可以是正三角形、正方形、正五邊形等結(jié)構(gòu)。
所述的包層背景材料為硅玻璃材料。
所述的包層背景材料為聚合物材料。
本發(fā)明所述的光子晶體光纖的有益效果主要體現(xiàn)在改進(jìn)光子晶體光纖的纖芯結(jié)構(gòu)，高折射率圓形材料與外切正多邊形空氣管共同形成的特殊結(jié)構(gòu)纖芯導(dǎo)致光子晶體光纖具有超大色散效應(yīng)。
圖1是本發(fā)明一個實施例的橫截面示意圖；圖2是圖1示例的模場分布圖；圖3是圖1示例中光子晶體光纖色散參數(shù)隨波長的變化情況。
圖1中，1-包層中的空氣孔，2-包層中的背景材料，3-纖芯中的圓形實心材料，4-纖芯中與圓形實心材料相外切的正三角形孔。
具體實施方式
實施例一參照附圖1-3，一種光子晶體光纖，端面結(jié)構(gòu)如圖1所示，包層的背景材料2為石英，折射率為1.45，包層中每個空氣孔1的半徑為R＝0.46μm，包層中空氣孔1按照本技術(shù)領(lǐng)域公認(rèn)的三角形規(guī)則在背景材料2中均勻排列，相鄰空氣孔的間距為Λ＝2.3μm，纖芯由折射率為n＝1.9的圓形實心材料3及與其相外切的正三角形孔4共同組成，模場分布如圖2所示。該光子晶體光纖具有極強(qiáng)的色散效應(yīng)，其色散參數(shù)在1.55μm波長有高達(dá)-3234ps/nm/km的色散參數(shù)。
實施例二在光纖端面的中心位置上，高折射率圓形實心材料及與其相外切的正四邊形空氣管共同形成光纖纖芯。
實施例三在光纖端面的中心位置上，高折射率圓形實心材料及與其相外切的正五邊形空氣管共同形成光纖纖芯。
權(quán)利要求
1.一種光子晶體光纖，光纖的橫斷面包括纖芯和包層，包層為包圍纖芯的均勻分布著相同結(jié)構(gòu)空氣孔的外圍區(qū)域，所述的空氣孔在光纖背景材料中呈周期性排列，每相鄰的三個空氣孔構(gòu)成一個正三角形，其特征在于，所述纖芯由位于中心部位的圓形實心材料及與其相外切的正多邊形孔共同構(gòu)成，所述的實心材料的折射率高于光纖背景材料的折射率。
2.如權(quán)利要求1所述的光子晶體光纖，其特征在于所述纖芯中正多邊形孔為正三角形結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述的光子晶體光纖，其特征在于所述纖芯中正多邊形孔為正方形結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1所述的光子晶體光纖，其特征在于所述纖芯中正多邊形孔為正五邊形結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求1-4之一所述的光子晶體光纖，其特征在于包層的背景材料為硅玻璃材料。
6.如權(quán)利要求1-4之一所述的光子晶體光纖，其特征在于包層的背景材料為聚合物材料。
全文摘要
一種光子晶體光纖，光纖的橫斷面包括纖芯和包層，包層為包圍纖芯的均勻分布著相同結(jié)構(gòu)空氣孔的外圍區(qū)域，所述的空氣孔在光纖背景材料中呈周期性排列，每相鄰的三個空氣孔構(gòu)成一個正三角形，所述纖芯由位于中心部位的圓形實心材料及與其相外切的正多邊形孔共同構(gòu)成，所述的實心材料的折射率高于光纖背景材料的折射率。本發(fā)明改進(jìn)光子晶體光纖的纖芯結(jié)構(gòu)，高折射率圓形材料與外切正多邊形空氣管共同形成的特殊結(jié)構(gòu)纖芯導(dǎo)致光子晶體光纖具有超大色散效應(yīng)。
文檔編號G02B1/04GK101059584SQ20071006700
公開日2007年10月24日 申請日期2007年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月30日
發(fā)明者郭淑琴, 安文生, 朱廣信 申請人:浙江工業(yè)大學(xué)