專利名稱：一種基于光子晶體光纖啁啾長周期光纖光柵的偏振器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光纖偏振技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于光子晶體光纖啁啾長周期光纖光柵 的偏振器件。
背景技術(shù)：
隨著光纖通信和光纖傳感技術(shù)的迅猛發(fā)展，光的偏振態(tài)對(duì)系統(tǒng)及元器件顯得越發(fā) 重要。光纖偏振器件作為偏振器件的一個(gè)重要分支，發(fā)揮著獨(dú)特的作用。由于光纖偏振器 體積小、重量輕、插入損耗低、消光比高，與光纖系統(tǒng)的兼容性強(qiáng)，因而倍受青睞。光纖偏振 器應(yīng)用廣泛，在光隔離器、光環(huán)行器、光開關(guān)和光調(diào)制器等無源器件中大量使用；在光器件 測試系統(tǒng)中，光纖偏振器與其他器件配合可以獲得穩(wěn)定靈活的測試條件，實(shí)現(xiàn)對(duì)器件的多 參數(shù)檢測；在光纖系統(tǒng)中，光纖偏振器是產(chǎn)生線偏振光的關(guān)鍵器件；在以偏振或者相位為 主要檢測特征的光纖系統(tǒng)，光纖偏振器是重要無源器件，如光纖陀螺、光纖電流傳感器、光 纖水聽傳感器以及相干光通信系統(tǒng)等。傳統(tǒng)的光纖偏振器件主要包括金屬包層光纖偏振器件、環(huán)形線圈光纖偏振器件、 微孔光纖偏振器件?，F(xiàn)有的光纖偏振器件在性能和制作方法上各有特點(diǎn)，但是都存在各自 的缺點(diǎn)。金屬包層光纖偏振器尺寸小、消光比高、插入損耗低，但是制作工藝比較復(fù)雜，無法 實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)。線圈光纖偏振器和微孔光纖偏振器制作工藝較簡單，但是整個(gè)器件尺寸 較大，降低了實(shí)用性。光子晶體光纖作為一種新型光纖，以其優(yōu)良的光學(xué)特性已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于光纖通 信及光纖傳感領(lǐng)域，同時(shí)也被用于制作各類光學(xué)器件?；诠庾泳w光纖長周期光纖光柵 的偏振器件已經(jīng)被提出，可以達(dá)到大于20dB的消光比，同時(shí)有一個(gè)較好的溫度穩(wěn)定性。但 是此類偏振器件的工作帶寬只有l(wèi)lnm，無法滿足實(shí)際應(yīng)用中需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服現(xiàn)有偏振器件制作工藝復(fù)雜、尺寸大、工作帶寬窄等 問題，提出一種基于光子晶體光纖啁啾長周期光纖光柵的偏振器件。本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下—種基于光子晶體光纖啁啾長周期光纖光柵的偏振器件，使用二氧化碳激光器寫 入系統(tǒng)在光子晶體光纖上寫入啁啾長周期光纖光柵，啁啾長周期光纖光柵的柵區(qū)長度為 26mm，共41個(gè)柵格周期，柵格周期呈現(xiàn)單調(diào)遞增，起始周期為600 μ m，每個(gè)柵格周期遞增量 為25 μ m。其中所述的二氧化碳激光器寫入系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)、二氧化碳激光器、入射光源、光 纖夾具和光譜分析儀；計(jì)算機(jī)連接二氧化碳激光器，二氧化碳激光器位于光子晶體光纖垂 直正上方，光子晶體光纖兩端由光纖夾具固定，一端與入射光源連接，另一端與光譜分析儀 連接。本發(fā)明所具有的優(yōu)點(diǎn)為一種基于光子晶體光纖啁啾長周期光纖光柵的偏振器 件，使用二氧化碳激光器寫入系統(tǒng)在光子晶體光纖上寫入啁啾長周期光纖光柵，所以制作方法簡單，可以用于大批量生產(chǎn)。同時(shí)該偏振器件可以達(dá)到20dB的消光比，工作帶寬為 lOOnm，可以滿足光纖通信及光纖傳感領(lǐng)域的應(yīng)用需要。此外，該偏振器件具有一個(gè)較好的 溫度穩(wěn)定性，可以滿足溫度環(huán)境不穩(wěn)定的應(yīng)用系統(tǒng)。


圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是二氧化碳激光器寫入系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步描述。如圖1所示，一種基于光子晶體光纖啁啾長周期光纖光柵的偏振器件1，使用二氧 化碳激光器寫入系統(tǒng)在光子晶體光纖上寫入啁啾長周期光纖光柵，啁啾長周期光纖光柵的 柵區(qū)長度為26mm，共41個(gè)柵格周期，柵格周期呈現(xiàn)單調(diào)遞增，起始周期為600 μ m,每個(gè)柵格 周期遞增量為25 μ m。如圖2所示，所述的二氧化碳激光器寫入系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)2、二氧化碳激光器3、入 射光源4、光纖夾具5和光譜分析儀6 ；計(jì)算機(jī)2連接二氧化碳激光器3，二氧化碳激光器3 位于光子晶體光纖1垂直正上方，光子晶體光纖1兩端由光纖夾具5固定，一端與入射光源 4連接，另一端與光譜分析儀6連接。本發(fā)明基于以下原理光子晶體光纖是一種新型光纖，由純石英構(gòu)成，包層中分布著沿徑向周期性排列、 沿光纖軸向伸展的波長量級(jí)的空氣孔。當(dāng)使用二氧化碳激光器寫入系統(tǒng)在光子晶體光纖上 寫入啁啾長周期光纖光柵后，由于二氧化碳激光器釋放出大量能量，石英吸收熱量后受熱 熔化，導(dǎo)致光子晶體光纖包層空氣孔塌陷或形變。光子晶體光纖一側(cè)的石英折射率發(fā)生變 化，同時(shí)產(chǎn)生塌陷形成結(jié)構(gòu)不對(duì)稱。兩個(gè)偏振模式就會(huì)因?yàn)楣庾泳w光纖折射率分布不同 和結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，在傳輸時(shí)產(chǎn)生不同的傳輸損耗。所以啁啾長周期光纖光柵可以實(shí)現(xiàn)起偏效 果。本實(shí)施例中，我們使用實(shí)心光子晶體光纖，纖芯直徑為12 μ m,空氣孔直徑為3. 6 μ m，空 氣孔間距為7. 5 μ m。所制作的啁啾長周期光纖光柵的偏振器件消光比達(dá)到20dB，工作帶寬 達(dá)到lOOnm。
權(quán)利要求
1.一種基于光子晶體光纖啁啾長周期光纖光柵的偏振器件，其特征在于，使用二氧化 碳激光器寫入系統(tǒng)在光子晶體光纖上寫入啁啾長周期光纖光柵，啁啾長周期光纖光柵的柵 區(qū)長度為26mm，共41個(gè)柵格周期，柵格周期呈現(xiàn)單調(diào)遞增，起始周期為600 μ m,每個(gè)柵格周 期遞增量為25 μ m。
2.一種基于光子晶體光纖啁啾長周期光纖光柵的偏振器件，其特征在于，所述的二氧 化碳激光器寫入系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)、二氧化碳激光器、入射光源、光纖夾具和光譜分析儀；計(jì) 算機(jī)連接二氧化碳激光器，二氧化碳激光器位于光子晶體光纖垂直正上方，光子晶體光纖 兩端由光纖夾具固定，一端與入射光源連接，另一端與光譜分析儀連接。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種基于光子晶體光纖啁啾長周期光纖光柵的偏振器件。使用二氧化碳激光器寫入系統(tǒng)在光子晶體光纖上寫入啁啾長周期光纖光柵，啁啾長周期光纖光柵的柵區(qū)長度為26mm，共41個(gè)柵格周期，柵格周期呈現(xiàn)單調(diào)遞增，起始周期為600μm，每個(gè)柵格周期遞增量為25μm。其中所述的二氧化碳激光器寫入系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)、二氧化碳激光器、入射光源、光纖夾具和光譜分析儀。本發(fā)明所具有的優(yōu)點(diǎn)為使用二氧化碳激光器寫入系統(tǒng)在光子晶體光纖上寫入啁啾長周期光纖光柵，制作方法簡單，可以用于大批量生產(chǎn)；同時(shí)該偏振器件可以達(dá)到20dB的消光比，工作帶寬為100nm，具有一個(gè)較好的溫度穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)G02B6/02GK102103227SQ20111002478
公開日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2011年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月21日
發(fā)明者倪凱, 康娟, 張?jiān)谛? 王云鵬, 趙春柳, 金尚忠, 錢文文 申請(qǐng)人:中國計(jì)量學(xué)院