專利名稱：光子晶體光纖的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
光子晶體光纖
(一) 技術(shù)領(lǐng)域 本實(shí)用新型涉及一種具有極強(qiáng)色散效應(yīng)的光子晶體光纖。
(二)
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(zhǎng)，在光纖的中心位置缺 失一個(gè)空氣小孔，代之以實(shí)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(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(chǎng)基本限定在中心位置高折射率區(qū)域，這類光纖 是通過(guò)全內(nèi)反射原理導(dǎo)光的。通過(guò)調(diào)節(jié)包層中空氣孔大小、孔間距大 小、中心實(shí)體的大小、中心實(shí)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(jì)超大色散參數(shù)的光子晶體光纖將會(huì)為光通 信線路上的色散串?dāng)_問(wèn)題提供高效有力的補(bǔ)償措施，而超大色散參數(shù) 的光子晶體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。
(三) 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型為解決目前難以在普通光纖中實(shí)現(xiàn)巨色散效應(yīng)的困 難，提供設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)便并容易制作的超大色散的光子晶體光纖。 為此，本實(shí)用新型釆取以下技術(shù)方案
一種光子晶體光纖，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(gè)空氣單元構(gòu)成一個(gè)正三角形，所述纖芯由
中心實(shí)心區(qū)域和中間區(qū)域組成，其中中間區(qū)域位于中心實(shí)心區(qū)域與包 層區(qū)域之間，所述中間區(qū)域排布有空氣孔，所述中間區(qū)域的背景材料 與包層區(qū)域的背景材料相同，所述中心實(shí)心區(qū)域材料的折射率大于包 層背景材料的折射率。
所述中間區(qū)域的空氣孔緊貼實(shí)心區(qū)域均勻布置。 所述中間區(qū)域的空氣孔直徑小于包層區(qū)域的空氣孔直徑。 所述中間區(qū)域的空氣孔圍繞纖芯的中心對(duì)稱分布，所述中間區(qū)域 的空氣孔可以為下列之一三個(gè)；四個(gè)；五個(gè)；六個(gè)；七個(gè)；八個(gè)。 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。
本實(shí)用新型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)，由高折射率中心實(shí)體和中間區(qū)域中排布的緊 貼中心實(shí)體的數(shù)個(gè)同等大小空氣孔共同形成纖芯結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)導(dǎo)致了 超大色散參數(shù)的光子晶體光纖。


圖1是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的橫截面示意圖； 圖2是圖1示例中光子晶體光纖色散參數(shù)隨波長(zhǎng)的變化情況； 圖3是另一實(shí)施例中光子晶體光纖色散參數(shù)隨波長(zhǎng)的變化情況； 圖中，l-包層中的空氣孔；2-包層中的背景材料；3-纖芯的中心 實(shí)心區(qū)域；4-中間區(qū)域的空氣孔。 具體實(shí)施方式實(shí)施例一
參照附圖1一2， 一種光子晶體光纖，端面結(jié)構(gòu)如圖l所示，包層 和中間區(qū)域的背景材料2為石英，折射率為1.45，包層中每個(gè)空氣孔l
的半徑為^ 口 0.46^7，包層中空氣孔按照本技術(shù)領(lǐng)域公認(rèn)的三角形規(guī) 則在石英材料中均勻排列，相鄰空氣孔的間距為…[2.3^。中心實(shí)心 區(qū)域3是一高折射率圓形實(shí)體，折射率為"口1.9，半徑為i D0.37m，在 中間區(qū)域?qū)ΨQ分布有三個(gè)空氣孔4，并且這三個(gè)空氣孔緊貼在中心實(shí) 心區(qū)域3周圍，上述三個(gè)空氣孔的半徑為rD0.2^m，分布有三個(gè)空氣
孔的中間區(qū)域與高折射率圓形實(shí)體共同形成纖芯。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1.55fm波長(zhǎng)有高達(dá) 口3260戸/"w/^w的色散參數(shù)。
實(shí)施例二
參照附圖3，除中間區(qū)域的空氣孔由三個(gè)變?yōu)槲鍌€(gè)外，所有參數(shù) 與實(shí)施例一相同。此時(shí)在波長(zhǎng)1.55^m有高達(dá)口5200p/"w/A:m的超大色散。
實(shí)施例三-
包層和中間區(qū)域的背景材料為聚合物材料，其他條件同實(shí)施例一 或?qū)嵤├?br> 權(quán)利要求1.一種光子晶體光纖，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(gè)空氣單元構(gòu)成一個(gè)正三角形，其特征在于，所述纖芯由中心實(shí)心區(qū)域和中間區(qū)域組成，其中中間區(qū)域位于中心實(shí)心區(qū)域和包層區(qū)域之間，所述中間區(qū)域排布有空氣孔，所述中間區(qū)域的背景材料與包層區(qū)域的背景材料相同，所述中心實(shí)心區(qū)域材料的折射率大于包層背景材料的折射率。
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的中間區(qū)域 空氣孔緊貼實(shí)心區(qū)域均勻布置。
3. 如權(quán)利要求1所述的光子晶體光纖，其特征在于所述中間區(qū)域的空氣 孔直徑小于包層區(qū)域的空氣孔直徑。
4. 如權(quán)利要求1-3之一所述的光子晶體光纖，其特征在于所述中間區(qū)域 的空氣孔圍繞纖芯的中心對(duì)稱分布，所述所述中間區(qū)域的空氣孔可以 為下列之一三個(gè)；四個(gè)；五個(gè)；六個(gè)；七個(gè)；八個(gè)。
5. 如權(quán)利要求1所述的光子晶體光纖，其特征在于所述的包層背景材料 為硅玻璃材料。
6. 如權(quán)利要求1所述的光子晶體光纖，其特征在于所述的包層背景材料 為聚合物材料。
專利摘要一種光子晶體光纖，在光纖的端面上，分為纖芯和包層兩個(gè)區(qū)域。包層區(qū)域?yàn)榘鼑w芯的均布相同結(jié)構(gòu)空氣孔的外圍區(qū)域，空氣孔在光纖背景材料中呈周期性排列，每相鄰的三個(gè)空氣孔構(gòu)成一個(gè)正三角形；纖芯區(qū)域由位于中心的圓形實(shí)心區(qū)域和實(shí)心區(qū)域與包層之間的中間區(qū)域組成，在中間區(qū)域排布有空氣孔，中間區(qū)域的背景材料與包層區(qū)域的背景材料相同。本實(shí)用新型纖芯實(shí)心區(qū)域的折射率高于背景材料的折射率，在高折射率實(shí)心材料與周邊幾個(gè)輔助小孔的共同影響下，光纖具有極大的色散效應(yīng)，可制成高效的色散補(bǔ)償光纖。
文檔編號(hào)G02B6/02GK201072453SQ20062014119
公開(kāi)日2008年6月11日 申請(qǐng)日期2006年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月19日
發(fā)明者安文生, 郭淑琴 申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)