專利名稱：高保偏聚合物光子晶體光纖的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種高保偏聚合物光子晶體光纖。
背景技術(shù)：
保偏光纖(PMF: Polarization maintaining fibers )由于對(duì)線偏振 光具有較強(qiáng)的偏振保持能力，并與普通單模光纖有良好的相容性而在光纖通 信和光纖傳感系統(tǒng)中得到了越來越廣泛應(yīng)用。國外20世紀(jì)80年代就掀起了 PMF研究的高潮，國內(nèi)雖然在80年代也開始從事PMF的研究，但是由于技術(shù) 落后，至今保偏光纖的質(zhì)量仍然很難滿足應(yīng)用的要求。傳統(tǒng)的保偏光纖如熊 貓型、蝴蝶型等，其纖芯與應(yīng)力元的幾何形狀相互位置在力學(xué)上處于非穩(wěn)定 狀態(tài)，從而較難獲得優(yōu)異的高雙折射參數(shù)，且要求纖芯與應(yīng)力元成一條直線 的制備工藝在實(shí)現(xiàn)上也存在較大的難度。光子晶體光纖(PCF)通過調(diào)整包 層空氣孔的大小、間距、形狀及排列模式，可以在較大范圍內(nèi)調(diào)整纖芯與包 層的折射率差值，在更寬的工作譜區(qū)獲得高消光比保偏運(yùn)行，其雙折射比傳 統(tǒng)的保偏光纖高至少一個(gè)或兩個(gè)數(shù)量級(jí)，為研制高性能的保偏光纖提供了新 途徑。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型解決的技術(shù)問題設(shè)計(jì)一種高保偏聚合物光子晶體光纖，通 過在光子晶體光纖的纖芯缺失空氣孔而破壞其對(duì)稱性形成近似橢圓形的芯 區(qū)，光在纖芯中以全內(nèi)反射原理進(jìn)行傳輸，傳輸損耗低、制備工藝簡單，成 本低廉，適用于局域網(wǎng)中的短距離寬帶保偏通信及有線電視網(wǎng)、室內(nèi)計(jì)算機(jī) 聯(lián)網(wǎng)等的保偏通信。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案 一種高保偏聚合物光子晶體光纖，其光子 晶體結(jié)構(gòu)包層(2)的中央缺失空氣孔(4)形成用于傳輸光能的芯區(qū)(1)，
光子晶體結(jié)構(gòu)包層(2)外包裹外包層(3)。
所述光子晶體結(jié)構(gòu)包層(2)呈正六角結(jié)構(gòu)，且其中央缺失3個(gè)空氣孔(4) 形成近似橢圓芯的用于傳輸光能的芯區(qū)(1)。
所述光子晶體結(jié)構(gòu)包層(2)呈扁六角結(jié)構(gòu)，且其中央缺失3個(gè)空氣孔(4)
形成近似橢圓芯的用于傳輸光能的芯區(qū)(1)。所述光子晶體結(jié)構(gòu)包層(2)呈矩形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，且其中央缺失l個(gè)空氣孔
(4)形成近似橢圓芯的用于傳輸光能的芯區(qū)(1)。
所述空氣孔(4)的孔徑d《傳輸光的波長，相對(duì)孔徑d/A《0.45陶。 所述近似橢圓芯的用于傳輸光能的芯區(qū)(1)的橢圓長軸《15 Mm，橢圓
率《3。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的優(yōu)點(diǎn)和效果:
1 、本實(shí)用新型通過在光子晶體光纖的纖芯缺失空氣孔而破壞其對(duì)稱性形 成近似橢圓形的芯區(qū)，光在纖芯中以全內(nèi)反射原理進(jìn)行傳輸，傳輸損耗低、 制備工藝簡單，成本低廉，適用于局域網(wǎng)中的短距離寬帶保偏通信及有線電 視網(wǎng)、室內(nèi)計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)等的保偏通信。
2、 本實(shí)用新型力學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，其雙折射參數(shù)可達(dá)到10—3量級(jí)，且通過調(diào) 節(jié)空氣孔直徑d和孔間隔A的比值，可實(shí)現(xiàn)在可見光和近紅外波段的單模單 偏振零色散低損耗運(yùn)行。
3、 本實(shí)用新型的包層具有光子晶體結(jié)構(gòu)，保證了光能被有效的限制在芯 區(qū)內(nèi)低損耗傳輸，具有更強(qiáng)的偏振態(tài)穩(wěn)定傳輸和控制能力，可以有效的排除 偏振模色散，穩(wěn)定光器件的工作性能。


圖1為本實(shí)用新型第一種實(shí)施例剖面結(jié)構(gòu)示意圖， 圖2為本實(shí)用新型第二種實(shí)施例剖面結(jié)構(gòu)示意圖， 圖3為本實(shí)用新型第三種實(shí)施例剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

結(jié)合附圖1描述本實(shí)用新型的第一種實(shí)施例。
一種高保偏聚合物光子晶體光纖，其光子晶體結(jié)構(gòu)包層(2)呈正六角結(jié) 構(gòu)，且其中央缺失3個(gè)空氣孔(4)形成近似橢圓芯的用于傳輸光能的芯區(qū)(1)， 光子晶體結(jié)構(gòu)包層(2)外包裹外包層(3)。用于傳輸光能的芯區(qū)是通過缺 失三個(gè)空氣孔以聚合物材料為介質(zhì)的近似橢圓芯，而包層具有光子晶體結(jié)構(gòu)， 用于保證光能被有效的限制在芯區(qū)中傳輸，通過套管實(shí)現(xiàn)的外包層用來對(duì)光 纖結(jié)構(gòu)起保護(hù)作用。空氣孔(4)的孔徑d《傳輸光的波長，相對(duì)孔徑d/A《 0.45Mm。近似橢圓芯的用于傳輸光能的芯區(qū)(1)的橢圓長軸《15 Mm，橢圓 率《3。結(jié)合附圖2描述本實(shí)用新型的第二種實(shí)施例。
一種高保偏聚合物光子晶體光纖，其光子晶體結(jié)構(gòu)包層(2)呈扁六角結(jié)
構(gòu)，且其中央缺失3個(gè)空氣孔(4)形成近似橢圓芯的用于傳輸光能的芯區(qū)(1)， 光子晶體結(jié)構(gòu)包層(2)外包裹外包層(3)。用于傳輸光能的芯區(qū)是通過缺 失三個(gè)空氣孔以聚合物材料為介質(zhì)的近似橢圓芯，而包層具有光子晶體結(jié)構(gòu)， 用于保證光能被有效的限制在芯區(qū)中傳輸，通過套管實(shí)現(xiàn)的外包層用來對(duì)光 纖結(jié)構(gòu)起保護(hù)作用。空氣孔(4)的孔徑d《傳輸光的波長，相對(duì)孔徑d/A《 0.45Mm。近似橢圓芯的用于傳輸光能的芯區(qū)(1)的橢圓長軸《15 Mm，橢圓
,結(jié)合附圖3描述本實(shí)用新型的第三種實(shí)施例。
一種高保偏聚合物光子晶體光纖，其光子晶體結(jié)構(gòu)包層(2)呈矩形點(diǎn)陣 結(jié)構(gòu)，且其中央缺失l個(gè)空氣孔(4)形成近似橢圓芯的用于傳輸光能的芯區(qū) (1)，光子晶體結(jié)構(gòu)包層(2)外包裹外包層(3)。用于傳輸光能的芯區(qū)是 通過缺失1個(gè)空氣孔以聚合物材料為介質(zhì)的近似橢圓芯，而包層具有光子晶 體結(jié)構(gòu)，用于保證光能被有效的限制在芯區(qū)中傳輸，通過套管實(shí)現(xiàn)的外包層 用來對(duì)光纖結(jié)構(gòu)起保護(hù)作用?？諝饪?4)的孔徑d《傳輸光的波長，相對(duì)孔 徑d/A《0. 45Mm。近似橢圓芯的用于傳輸光能的芯區(qū)(l)的橢圓長軸《15Mffl， 橢圓率《3。
制備工藝首先采用澆鑄法制備大尺寸聚合物光子晶體光纖預(yù)制棒，其 空氣孔直徑為2mm，孔間隔為5mm，預(yù)制棒直徑為70 mm，預(yù)制棒長度為 400 mm;然后將制備好的大尺寸聚合物光子晶體光纖預(yù)制棒拉伸得到直徑為 15mra的二次光纖預(yù)制棒；在二次光纖預(yù)制棒上裝配內(nèi)徑為15mm的套管，外 經(jīng)為30腿的聚甲基丙烯酸甲酯poly (methyl methacrylate) P麗A空芯管；
將套管后的二次光纖預(yù)制棒再次拉伸形成直徑達(dá)到設(shè)計(jì)要求的高保偏聚合物 光子晶體光纖；將聚甲基丙烯酸和三氟乙酯的混合物均勻涂覆在拉伸好的高
保偏聚合物光子晶體光纖的外層形成涂覆層，使光纖具有良好的柔韌性，最
后將涂覆好的光纖盤繞成盤即可。
權(quán)利要求1、一種高保偏聚合物光子晶體光纖，包括光子晶體結(jié)構(gòu)包層(2)及包裹光子晶體結(jié)構(gòu)包層(2)的外包層(3)，其特征是光子晶體結(jié)構(gòu)包層(2)的中央缺失空氣孔(4)形成用于傳輸光能的芯區(qū)(1)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高保偏聚合物光子晶體光纖，其特征是光子晶體結(jié)構(gòu)包層(2)呈正六角結(jié)構(gòu)，且其中央缺失3個(gè)空氣孔(4)形成近似 橢圓芯的用于傳輸光能的芯區(qū)(1)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高保偏聚合物光子晶體光纖，其特征是光子晶體結(jié)構(gòu)包層(2)呈扁六角結(jié)構(gòu)，且其中央缺失3個(gè)空氣孔(4)形成近似 橢圓芯的用于傳輸光能的芯區(qū)(1)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高保偏聚合物光子晶體光纖，其特征是光子晶體結(jié)構(gòu)包層(2)呈矩形點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，且其中央缺失1個(gè)空氣孔(4)形成近 似橢圓芯的用于傳輸光能的芯區(qū)(1)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的高保偏聚合物光子晶體光纖，其 特征是空氣孔(4)的孔徑d《傳輸光的波長，相對(duì)孔徑d/A《0.45陶。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的高保偏聚合物光子晶體光纖，其特征 是近似橢圓芯的用于傳輸光能的芯區(qū)(1)的橢圓長軸《15Mm，橢圓率《3。
專利摘要一種高保偏聚合物光子晶體光纖，其光子晶體結(jié)構(gòu)包層(2)的中央缺失空氣孔(4)形成用于傳輸光能的芯區(qū)(1)，光子晶體結(jié)構(gòu)包層(2)外包裹外包層(3)。本實(shí)用新型通過在光子晶體光纖的纖芯缺失空氣孔而破壞其對(duì)稱性形成近似橢圓形的芯區(qū)，光在纖芯中以全內(nèi)反射原理進(jìn)行傳輸，傳輸損耗低、制備工藝簡單，成本低廉，適用于局域網(wǎng)中的短距離寬帶保偏通信及有線電視網(wǎng)、室內(nèi)計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)等的保偏通信。
文檔編號(hào)G02B6/02GK201368927SQ200920031718
公開日2009年12月23日 申請(qǐng)日期2009年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月14日
發(fā)明者張亞妮 申請(qǐng)人:張亞妮