專(zhuān)利名稱(chēng)：保偏單模光子晶體光纖及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光子晶體光纖，特別是一種保偏單模光子晶體光纖及其制備方法。
背景技術(shù)：
光子晶體光纖是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一類(lèi)光纖。光子晶體光纖由纖芯和包含有有序排列的空氣柱的包層組成，由于纖芯材料的不同，存在著兩種導(dǎo)光機(jī)制，一種是有效折射率型導(dǎo)光，一種是帶隙波導(dǎo)型導(dǎo)光。在有效折射率型光子晶體光纖中，纖芯的折射率較高，空氣孔降低了包層的有效折射率，因而，光能夠被全反射限制在折射率相對(duì)較高的纖芯中傳播，這種光子晶體光纖可用于光的寬波段單模傳輸。
一般而言，光在單模光纖中只有基模HE11傳輸，由于HE11模由相互垂直的兩個(gè)極化模HE11x和HE11y簡(jiǎn)并構(gòu)成，他們的傳播常數(shù)相等，故彼此簡(jiǎn)并。在傳播過(guò)程中保持彼此相位相同，保持線偏振態(tài)不變。實(shí)際上，由于光纖本身的不完善性，比如存在橫截面橢圓度以及殘余內(nèi)應(yīng)力等引起折射率分布畸變，此外還有外場(chǎng)的微擾，造成芯徑橢圓度或者纖芯折射率的變化，這些都將打破這兩種模的簡(jiǎn)并，并且將發(fā)生模態(tài)雙折射，傳播常數(shù)將沿著光纖無(wú)規(guī)則變化，在傳輸過(guò)程中極化模的軸向傳播常數(shù)βx和βy往往不等，這樣，導(dǎo)入光纖中的光將以這兩種模傳播，并從一種模式耦合到另一種模式上，線性偏振光在沿著光纖傳輸時(shí)，將被合成為任意的偏振狀態(tài)。這對(duì)于光信號(hào)的傳輸是極為不利的，因此，有必要采用特殊結(jié)構(gòu)的光纖實(shí)現(xiàn)光在傳輸過(guò)程中保持偏振狀態(tài)不變。
可以將雙折射引入到光纖中，當(dāng)光纖的雙折射很大時(shí)，由于兩個(gè)基模的傳播常數(shù)之差很大，拍長(zhǎng)就很小，這樣使得由光纖的畸變和微擾產(chǎn)生的耦合作用相比之下很小，從而在光纖中激勵(lì)的某一基模，可以在較長(zhǎng)的距離內(nèi)保持主導(dǎo)地位，以使偏振態(tài)基本恒定不變。通過(guò)幾種方式可以產(chǎn)生雙折射；；一是改變光纖橫截面的形狀得到形狀雙折射，二是通過(guò)在光纖中引入應(yīng)力得到雙折射。在標(biāo)準(zhǔn)光纖中，通過(guò)改變光纖橫截面的形狀得到形狀雙折射，但所得到的雙折射通常相當(dāng)弱(B～10-6)，而且由于傳統(tǒng)光纖的端面結(jié)構(gòu)上的單調(diào)性，使得傳統(tǒng)光纖的保偏光纖類(lèi)型相當(dāng)有限。在光子晶體光纖中，由于光纖由柱狀玻璃材料和空氣等低折射率介質(zhì)排列形成，在結(jié)構(gòu)上具有很大的可調(diào)節(jié)性，而且由于構(gòu)成光子晶體光纖的材料的高的折射率對(duì)比，可以在光子晶體光纖中引入很高的雙折射，從而實(shí)現(xiàn)保偏性能。
已有的光子晶體保偏光纖的纖芯位于光纖的幾何中心，通過(guò)在以纖芯為中心的兩個(gè)垂直方向上引入雙折射，包括形狀雙折射和應(yīng)力雙折射(專(zhuān)利名稱(chēng)改進(jìn)或涉及光子晶體光纖，專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)CN1341221A)，考慮到光纖的一些制作過(guò)程中的缺陷，該類(lèi)光纖至多具有五個(gè)對(duì)稱(chēng)元素。即恒等操作，繞纖芯為軸的二次軸旋轉(zhuǎn)，以過(guò)二次軸并垂直于光纖橫截面的兩個(gè)面為對(duì)稱(chēng)面的鏡像操作，以纖芯為軸心的反演操作。這種光子晶體保偏光纖的設(shè)計(jì)思路實(shí)際上是傳統(tǒng)保偏光纖的延續(xù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種保偏單模光子晶體光纖及其制備方法，以實(shí)現(xiàn)在光纖中傳輸保持一定偏振態(tài)的光，并且具有比普通偏振保持光子晶體光纖拍長(zhǎng)小一個(gè)數(shù)量級(jí)的保偏性能，此外，對(duì)于纖芯采用摻雜稀土離子和過(guò)渡金屬離子的玻璃，該光纖可以用于開(kāi)發(fā)具有一定偏振保持性能的光纖激光器。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下一種保偏單模光子晶體光纖，由纖芯區(qū)和包層區(qū)所組成，其特征在于所述的纖芯區(qū)由纖芯透明均勻柱狀玻璃組成，所述的包層區(qū)是在所述光纖橫截面內(nèi)由透明均勻玻璃及其在該透明均勻玻璃中周期性排列的多層透明均勻柱狀材料構(gòu)成的，所述的纖芯透明均勻柱狀玻璃和多層透明均勻柱狀材料的中心排列形成周期性的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，所述的纖芯實(shí)際上是位于點(diǎn)陣節(jié)點(diǎn)上的具有比周?chē)牧嫌行д凵渎矢叩耐该骶鶆蛑鶢畈Ａ?，所述的纖芯不位于光纖橫截面的幾何中心。
所述的包層區(qū)的多層透明均勻柱狀材料在光纖橫截面內(nèi)呈六角形、蜂窩狀、矩形或六邊形周期性排列。
所述的包層區(qū)的多層透明均勻柱狀材料相同。
所述的包層區(qū)的透明均勻柱狀材料包括第一透明均勻柱狀材料和第二透明均勻柱狀材料。所述的第一透明均勻柱狀材料和第二透明均勻柱狀材料的幾何尺寸不同，或折射率不同，或幾何尺寸和折射率均不相同。
在所述的光纖的纖芯區(qū)和包層區(qū)基本結(jié)構(gòu)之外還有外包層，該外包層的折射率應(yīng)當(dāng)小于包層區(qū)的有效折射率。
所述的纖芯為摻雜有活性粒子的玻璃，該活性粒子為稀土離子或過(guò)渡金屬離子。
一種保偏單模光子晶體光纖的制備方法，其特征在于該方法包括如下步驟①制作外形一致的毛細(xì)管和實(shí)心棒所述毛細(xì)管中，有的構(gòu)成毛細(xì)管的材料的折射率的有差異；有的毛細(xì)管的內(nèi)徑有差異；一些毛細(xì)管的兩端封口；一些毛細(xì)管只封住一端的口；所述的實(shí)心棒中，有的折射率相同；有的折射率不相同；②配制原始預(yù)制棒將完全一致的毛細(xì)管按照周期性排列形成多孔結(jié)構(gòu)，將不處于該多孔結(jié)構(gòu)幾何中心位置的一根毛細(xì)管或緊密相鄰的數(shù)根毛細(xì)管用外形匹配的實(shí)心玻璃棒取代，形成光纖的原始預(yù)制棒；③制成光纖預(yù)制棒在光纖的原始預(yù)制棒中，在經(jīng)過(guò)所述實(shí)心玻璃棒的直徑并垂直于該原始預(yù)制棒的橫截面的對(duì)稱(chēng)面的兩側(cè)，對(duì)稱(chēng)地用內(nèi)徑與原始預(yù)制棒中的原始毛細(xì)管不一樣的毛細(xì)管替代一些原始毛細(xì)管，或者用兩端封口的具有與原始毛細(xì)管形狀相同、成分相同的毛細(xì)管替代一些原始毛細(xì)管，或者用一端封口的與原始毛細(xì)管形狀相同、成分相同毛細(xì)管替代一些原始毛細(xì)管，但在拉制光纖時(shí)，要求預(yù)制棒的毛細(xì)管封口的一端朝上；或者用折射率與原始毛細(xì)管不同，但外形相同的毛細(xì)管取代一些原始毛細(xì)管；或者在原始毛細(xì)管中填充以低折射率的透明均勻材料，上述方法也可結(jié)合使用，并使所取代的毛細(xì)管處于光纖對(duì)稱(chēng)面的兩側(cè)，并關(guān)于該對(duì)稱(chēng)面對(duì)稱(chēng)地放置，形成光纖預(yù)制棒；④利用光纖預(yù)制棒拉制光纖。
本發(fā)明的技術(shù)效果本發(fā)明保偏單模光子晶體光纖的纖芯不在光纖的幾何中心，該光纖只具有兩個(gè)對(duì)稱(chēng)操作，即恒等操作和以過(guò)纖芯的直徑并垂直于光纖橫截面為對(duì)稱(chēng)面的鏡像操作。因此，該光纖具有顯著的形狀雙折射和應(yīng)力雙折射，該光纖具有優(yōu)異的保偏性能，在傳輸波長(zhǎng)為532納米以上的光時(shí)，具有短于1mm的拍長(zhǎng)。本發(fā)明光纖可以傳輸保持一定偏振態(tài)的光，并且具有比普通偏振保持光子晶體光纖拍長(zhǎng)小一個(gè)數(shù)量級(jí)的保偏性能，特別是纖芯采用摻雜稀土離子和過(guò)渡金屬離子的玻璃，則可以用于開(kāi)發(fā)具有一定偏振保持性能的光纖激光器。


圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例的光纖橫截面示意2為本發(fā)明第二實(shí)施例的光纖橫截面示意3為本發(fā)明第三實(shí)施例的光纖橫截面示意4為本發(fā)明第四實(shí)施例的光纖橫截面示意5為本發(fā)明第五實(shí)施例的光纖橫截面示意6為本發(fā)明第六實(shí)施例的光纖橫截面示意7為本發(fā)明第七實(shí)施例的光纖橫截面示意8為本發(fā)明第八實(shí)施例的光纖橫截面示意9為本發(fā)明第九實(shí)施例的光纖橫截面示意10為本發(fā)明第十實(shí)施例的光纖橫截面示意11為本發(fā)明第十一實(shí)施例的光纖橫截面示意12為本發(fā)明第十二實(shí)施例的光纖橫截面示意13為本發(fā)明第十三實(shí)施例的光纖橫截面示意14為本發(fā)明中為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明第四實(shí)施例的光纖的預(yù)制棒中的毛細(xì)管的排列方式圖15為本發(fā)明中為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明第四實(shí)施例的光纖的預(yù)制棒的另一種毛細(xì)管的排列方式圖16為本發(fā)明中為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所述第十實(shí)施例的光纖的預(yù)制棒中的毛細(xì)管的排列方式圖17為本發(fā)明中為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明第十三實(shí)施例的光纖的預(yù)制棒中的毛細(xì)管的排列方式具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1至圖13分別給出了本發(fā)明保偏單模光子晶體光纖的第一至第十三實(shí)施例的端面示意圖，它們的結(jié)構(gòu)都包括纖芯區(qū)和包圍纖芯區(qū)的包層區(qū)部分，其中包層區(qū)由多層透明均勻柱狀材料沿光纖橫截面在另外的透明均勻玻璃中周期性排列形成。這些光纖均可實(shí)現(xiàn)408nm到1600nm波段的單模傳輸。
圖1所示的實(shí)施例1中，光纖由纖芯1和包層區(qū)組成，包層區(qū)由透明均勻柱狀材料2在透明均勻玻璃3中呈六角形周期性排列形成。該光纖的橫截面只包括兩個(gè)對(duì)稱(chēng)操作，即恒等操作和沿光纖對(duì)稱(chēng)面的鏡像操作。
圖2所示的實(shí)施例2中，光纖由纖芯4和包層區(qū)組成，包層區(qū)由透明均勻柱狀材料5在透明均勻玻璃6中呈蜂窩狀周期性排列形成。該光纖的橫截面只包括兩個(gè)對(duì)稱(chēng)操作，即恒等操作和沿光纖對(duì)稱(chēng)面的鏡像操作。
圖3所示的實(shí)施例3中，光纖由纖芯7和包層區(qū)組成，包層區(qū)由透明均勻柱狀材料8在透明均勻玻璃9中呈矩形周期性排列形成。該光纖的橫截面只包括兩個(gè)對(duì)稱(chēng)操作，即恒等操作和沿光纖對(duì)稱(chēng)面的鏡像操作。
圖4所示的實(shí)施例4中，光纖由纖芯10和包層區(qū)組成，包層區(qū)由第一透明均勻柱狀材料11和第二透明均勻柱狀材料12和在透明均勻玻璃13中呈六邊形周期性排列形成。該光纖的橫截面只包括兩個(gè)對(duì)稱(chēng)操作，即恒等操作和沿光纖對(duì)稱(chēng)面的鏡像操作。第二透明均勻柱狀材料12與第一透明均勻柱狀材料11是相同的材料，但幾何尺寸不同。
圖5所示的實(shí)施例5中，光纖由纖芯14和包層區(qū)組成，包層區(qū)由第一透明均勻柱狀材料15和第二透明均勻柱狀材料16在透明均勻玻璃17中呈蜂窩狀周期性排列形成。該光纖的橫截面只包括兩個(gè)對(duì)稱(chēng)操作，即恒等操作和沿光纖對(duì)稱(chēng)面的鏡像操作。第一透明均勻柱狀材料15和第二透明均勻柱狀材料16的折射率相同但是具有不同的幾何尺寸。
圖6所示的實(shí)施例6中，光纖由纖芯18和包層區(qū)組成，包層區(qū)由第一透明均勻柱狀材料19和第二透明均勻柱狀材料20在透明均勻玻璃21中呈正方形周期性排列形成。該光纖的橫截面只包括兩個(gè)對(duì)稱(chēng)操作，即恒等操作和沿光纖對(duì)稱(chēng)面的鏡像操作。第一透明均勻柱狀材料19具有和第二透明均勻柱狀材料20相同的折射率，但具有不同的幾何尺寸。
圖7所示的實(shí)施例7中，光纖由纖芯22和和包層區(qū)組成，包層區(qū)由第一透明均勻柱狀材料23和第二透明均勻柱狀材料24在透明均勻玻璃25中呈六角型周期性排列形成。該光纖的橫截面只包括兩個(gè)對(duì)稱(chēng)操作，即恒等操作和沿光纖對(duì)稱(chēng)面的鏡像操作。第一透明均勻柱狀材料23和第二透明均勻柱狀材料24具有不同的折射率。
圖8所示的實(shí)施例8中，光纖由纖芯26和和包層區(qū)組成，包層區(qū)由第一透明均勻柱狀材料27和第二透明均勻柱狀材料28在透明均勻玻璃29中呈蜂窩狀周期性排列形成。該光纖的橫截面只包括兩個(gè)對(duì)稱(chēng)操作，即恒等操作和沿光纖對(duì)稱(chēng)面的鏡像操作。第一透明均勻柱狀材料27具有和第二透明均勻柱狀材料28不同的折射率。
在圖9所示的實(shí)施例9中，光纖由纖芯30和和包層區(qū)組成，包層區(qū)由第一透明均勻柱狀材料31和第二透明均勻柱狀材料32在透明均勻玻璃33中呈正方形周期性排列形成。該光纖的橫截面只包括兩個(gè)對(duì)稱(chēng)操作，即恒等操作和沿光纖對(duì)稱(chēng)面的鏡像操作。第一透明均勻柱狀材料31和第二透明均勻柱狀32材料具有不同的折射率。
在圖10所示的實(shí)施例10中，光纖由纖芯34和包層區(qū)組成，包層區(qū)由第一透明均勻柱狀材料35和第二透明均勻柱狀材料36在透明均勻玻璃37中呈六角型周期性排列形成。該光纖的橫截面只包括兩個(gè)對(duì)稱(chēng)操作，即恒等操作和沿光纖對(duì)稱(chēng)面的鏡像操作。透明均勻柱狀材料35和透明均勻柱狀材料36具有不同的折射率和不同的幾何尺寸。
在圖11所示的實(shí)施例11中，光纖由纖芯38和包層區(qū)組成，包層區(qū)由透明均勻柱狀材料39和40在透明均勻玻璃41中呈蜂窩狀周期性排列形成。該光纖的橫截面只包括兩個(gè)對(duì)稱(chēng)操作，即恒等操作和沿光纖對(duì)稱(chēng)面的鏡像操作。透明均勻柱狀材料39具有和40不同的折射率和幾何尺寸。
在圖12所示的實(shí)施例中，光纖由纖芯42和包層區(qū)組成，纖芯區(qū)摻有稀土離子Yb3+，包層區(qū)由第一透明均勻柱狀材料43和第二透明均勻柱狀材料44在透明均勻玻璃45中呈正方形周期性排列形成。該光纖的橫截面只包括兩個(gè)對(duì)稱(chēng)操作，即恒等操作和沿光纖對(duì)稱(chēng)面的鏡像操作。第一透明均勻柱狀材料43具有和第二透明均勻柱狀材料44不同的折射率和不同的幾何尺寸。
在圖13所示的實(shí)施例中，光纖由纖芯46和包層區(qū)組成，纖芯區(qū)摻有稀土離子Nd3+，包層區(qū)由透明均勻柱狀材料47在第一透明均勻玻璃48和第一透明均勻玻璃49中成六角型周期性排列形成。該光纖的橫截面只包括兩個(gè)對(duì)稱(chēng)操作，即恒等操作和沿光纖對(duì)稱(chēng)面的鏡像操作。第一透明均勻玻璃48具有和第二透明均勻玻璃49不同的折射率和幾何尺寸。
圖14所示為實(shí)現(xiàn)實(shí)施例四的光纖所采用的預(yù)制棒的制作方法，即在一個(gè)內(nèi)面形狀為正六角的圓柱53內(nèi)按六角型堆積具有相同折射率的細(xì)棒50和毛細(xì)管，其中，細(xì)棒在該預(yù)制棒拉成絲后成為光纖的纖芯，在該細(xì)棒的周?chē)帕杏袃煞N不同內(nèi)徑的毛細(xì)管51和毛細(xì)管52，毛細(xì)管52的內(nèi)徑大于毛細(xì)管51的內(nèi)徑，由于這些毛細(xì)管的幾何尺寸的不同，使得該預(yù)制棒在拉成光纖后具有很強(qiáng)的雙折射，從而在光纖中實(shí)現(xiàn)偏振保持的功能。利用該方法，獲得了在波長(zhǎng)為1550納米處的光纖的差拍長(zhǎng)度為0.89mm的偏振保持單模光子晶體光纖。
圖15所示為實(shí)現(xiàn)實(shí)施例四的光纖所采用的另一種制備預(yù)制棒的方法，即在一個(gè)內(nèi)面形狀為正六角的圓柱57內(nèi)按六角型堆積具有相同折射率的細(xì)棒54和毛細(xì)管，其中，細(xì)棒在該預(yù)制棒拉成絲后成為光纖的纖芯，在該細(xì)棒的周?chē)帕杏袃煞N相同內(nèi)徑的毛細(xì)管55和毛細(xì)管56，其中毛細(xì)管56的一端封口，在拉絲時(shí)，該封口的一端朝上，這樣由于預(yù)制棒下端在加熱過(guò)程中外徑的收縮，使得一端封口的毛細(xì)管完全封閉，其中的第二氣壓大于其他毛細(xì)管中的第一氣壓，使得拉得的光纖中存在孔徑不一樣的孔柱。利用該方法，獲得了在波長(zhǎng)為980納米以上的差拍長(zhǎng)度小于0.98mm的偏振保持單模光子晶體光纖。
圖16所示為實(shí)現(xiàn)實(shí)施例10的光纖所采用的預(yù)制棒的制備方法，即在一個(gè)內(nèi)面形狀為正六角的圓柱61內(nèi)按照六角型堆積具有相同的折射率的細(xì)棒58和毛細(xì)管，其中，細(xì)棒在該預(yù)制棒拉成絲后成為光纖的纖芯，在該細(xì)棒的周?chē)帕杏袃煞N填充不同介質(zhì)的毛細(xì)管59和毛細(xì)管60，毛細(xì)管60中填充有低折射率的透明玻璃，毛細(xì)管59中填充有空氣，在拉絲后，光纖中保留了預(yù)制棒中的排列形狀。利用該方法，獲得了在波長(zhǎng)為1064納米以上的差拍長(zhǎng)度小于0.85mm的偏振保持型單模光子晶體光纖。
圖17所示為實(shí)現(xiàn)實(shí)施例十三的光纖所采用的預(yù)制棒的制備方法，即在一個(gè)內(nèi)面形狀為正六角的圓柱65內(nèi)按照六角型堆積具有不同折射率的細(xì)棒62和毛細(xì)管，其中，細(xì)棒在該預(yù)制棒拉成絲后成為光纖的纖芯，在該細(xì)棒的周?chē)帕杏袃煞N不同折射率的毛細(xì)管63和毛細(xì)管64。利用該方法獲得了在波長(zhǎng)為808納米以上差拍長(zhǎng)度小于0.80mm的偏振保持型單模光子晶體光纖。
權(quán)利要求
1.一種保偏單模光子晶體光纖，由纖芯區(qū)和包層區(qū)所組成，其特征在于所述的纖芯區(qū)由纖芯透明均勻柱狀玻璃(1)組成，所述的包層區(qū)是在所述光纖橫截面內(nèi)由透明均勻玻璃(3)及其在該透明均勻玻璃(3)中周期性排列的多層透明均勻柱狀材料(2)構(gòu)成的，所述的纖芯透明均勻柱狀玻璃(1)和多層透明均勻柱狀材料(2)的中心排列形成周期性的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，所述的纖芯(1)實(shí)際上是位于點(diǎn)陣節(jié)點(diǎn)上的具有比周?chē)牧嫌行д凵渎矢叩耐该骶鶆蛑鶢畈Ａ?，所述的纖芯(1)不位于光纖橫截面的幾何中心。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保偏單模光子晶體光纖，其特征在于所述的包層區(qū)的多層透明均勻柱狀材料(3)在光纖橫截面內(nèi)呈六角形、蜂窩狀、矩形或六邊形周期性排列。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的保偏單模光子晶體光纖，其特征在于所述的包層區(qū)的多層透明均勻柱狀材料(3)相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的保偏單模光子晶體光纖，其特征在于所述的包層區(qū)的透明均勻柱狀材料(3)包括第一透明均勻柱狀材料和第二透明均勻柱狀材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的保偏單模光子晶體光纖，其特征在于所述的第一透明均勻柱狀材料和第二透明均勻柱狀材料的幾何尺寸不同，或折射率不同，或幾何尺寸和折射率均不相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保偏單模光子晶體光纖，其特征在于所述的光纖的基本結(jié)構(gòu)之外還有外包層，該外包層的折射率應(yīng)當(dāng)小于內(nèi)包層的有效折射率。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保偏單模光子晶體光纖，其特征在于所述的纖芯為摻雜有活性粒子的玻璃，該活性粒子為稀土離子或過(guò)渡金屬離子。
8.一種保偏單模光子晶體光纖的制備方法，其特征在于該方法包括如下步驟①制作外形一致的毛細(xì)管和實(shí)心棒所述毛細(xì)管中，有的構(gòu)成毛細(xì)管的材料的折射率的有差異；有的毛細(xì)管的內(nèi)徑有差異；一些毛細(xì)管的兩端封口；一些毛細(xì)管只封住一端的口；所述的實(shí)心棒中，有的折射率相同；有的折射率不相同；②配制原始預(yù)制棒將完全一致的毛細(xì)管按照周期性排列形成多孔結(jié)構(gòu)，將不處于該多孔結(jié)構(gòu)幾何中心位置的一根毛細(xì)管或緊密相鄰的數(shù)根毛細(xì)管用外形匹配的實(shí)心玻璃棒取代，形成光纖的原始預(yù)制棒；③制成光纖預(yù)制棒在光纖的原始預(yù)制棒中，在經(jīng)過(guò)所述實(shí)心玻璃棒的直徑并垂直于該原始預(yù)制棒的橫截面的對(duì)稱(chēng)面的兩側(cè)，對(duì)稱(chēng)地用內(nèi)徑與原始預(yù)制棒中的原始毛細(xì)管不一樣的毛細(xì)管替代一些原始毛細(xì)管，或者用兩端封口的具有與原始毛細(xì)管形狀相同、成分相同的毛細(xì)管替代一些原始毛細(xì)管，或者用一端封口的與原始毛細(xì)管形狀相同、成分相同毛細(xì)管替代一些原始毛細(xì)管，但在拉制光纖時(shí)，要求預(yù)制棒的毛細(xì)管封口的一端朝上；或者用折射率與原始毛細(xì)管不同，但外形相同的毛細(xì)管取代一些原始毛細(xì)管；或者在原始毛細(xì)管中填充以低折射率的透明均勻材料，上述方法也可結(jié)合使用，并使所取代的毛細(xì)管處于光纖對(duì)稱(chēng)面的兩側(cè)，并關(guān)于該對(duì)稱(chēng)面對(duì)稱(chēng)地放置，形成光纖預(yù)制棒；④利用光纖預(yù)制棒拉制光纖。
全文摘要
一種保偏單模光子晶體光纖及其制備方法，由纖芯區(qū)和包層區(qū)所組成，該纖芯區(qū)由纖芯透明均勻柱狀玻璃組成，該包層區(qū)是在所述光纖橫截面內(nèi)由透明均勻玻璃及其在該透明均勻玻璃中周期性排列的多層透明均勻柱狀材料構(gòu)成的，所述的纖芯透明均勻柱狀玻璃和多層透明均勻柱狀材料的中心排列形成周期性的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，所述的纖芯實(shí)際上是位于點(diǎn)陣節(jié)點(diǎn)上的具有比周?chē)牧嫌行д凵渎矢叩耐该骶鶆蛑鶢畈Ａ?，它不位于光纖橫截面的幾何中心。本發(fā)明光纖具有顯著的形狀雙折射和應(yīng)力雙折射，具有優(yōu)異的保偏性能，在傳輸波長(zhǎng)為532納米以上的光時(shí)，具有短于1mm的拍長(zhǎng)。特別是纖芯采用摻雜稀土離子和過(guò)渡金屬離子的玻璃，可用于具有保偏性能的光纖激光器。
文檔編號(hào)C03B37/012GK1657990SQ20051002429
公開(kāi)日2005年8月24日 申請(qǐng)日期2005年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月10日
發(fā)明者楊旅云, 陳丹平, 達(dá)寧, 邱建榮, 姜雄偉, 陳慶希, 朱從善 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所