光子晶體光纖偏振分束器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于雙芯光子晶體光纖偏振分束器，構(gòu)成偏振分束器的雙芯光子晶體光纖包括石英背景材料以及圓形和橢圓形的空氣孔，并米用正二角形晶格-矩形晶格-正二角形晶格混合結(jié)構(gòu)排列，雙芯由橢圓孔和其周圍的圓空氣孔構(gòu)成，且中心橢圓空氣孔的長軸(短軸）與其兩側(cè)橢圓空氣孔的長軸(短軸）垂直。該結(jié)構(gòu)使雙芯光子晶體光纖雙折射效應(yīng)更加強(qiáng)烈，有利于X和Y偏振光進(jìn)行分離，提高分束器性能。本發(fā)明偏振分束器可以均衡實(shí)現(xiàn)了短長度、高消光比、帶寬較寬的特性，對光通信系統(tǒng)微型化、超大容量和超高帶寬的發(fā)展具有重要的理論指導(dǎo)意義。
【專利說明】光子晶體光纖偏振分束器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及偏振分束器領(lǐng)域，具體是一種基于雙芯光子晶體光纖的偏振分束器。

【背景技術(shù)】
[0002] 偏振分束器是將一束光的兩個正交偏振模進(jìn)行分離的器件，廣泛應(yīng)用于光通信、 光傳感和光電檢測等通信系統(tǒng)中。目前，光通信系統(tǒng)正朝著超大容量和微型化的方向發(fā) 展，而基于傳統(tǒng)光纖的偏振分束器已不能滿足這些發(fā)展要求。近年來，具有優(yōu)良光學(xué)特性 的光子晶體光纖（PCF)引起了人們的高度重視，而且靈活的結(jié)構(gòu)為設(shè)計雙芯光子晶體光纖 提供新的方法，也為研制高性能偏振分束器提供了新的途徑。例如，文獻(xiàn)"Polarization splitter based on photonic crystal fibers" 報道了 一種長度為 1. 7mm、工作帶寬為 40nm的雙芯光子晶體光纖偏振分束器，性能明顯優(yōu)于傳統(tǒng)偏振分束器。其后，又出現(xiàn)了 其他結(jié)構(gòu)的光子晶體光纖偏振分束器，文獻(xiàn)"Polarization splitter in three-core photonic crystal fibers"報道了一種三芯光子晶體光纖偏振分束器，并對其性能進(jìn)行了 石開究；文獻(xiàn)"A novel approach for designing photonic crystal fiber splitters with polarization independent propagation characteristics，'提出 了全捕圓結(jié)構(gòu)的雙芯 光子晶體光纖偏振分束器；文獻(xiàn)"Polarization splitter based on a square-lattice photonic crystal fiber"設(shè)計了長度為20mm、帶寬為90nm正方形晶格結(jié)構(gòu)的雙芯光子晶 體光纖偏振分束器；文獻(xiàn)"A novel polarization splitter based on dual-core hybrid photonic crystal fibers，'以及文獻(xiàn)''Ultrabroadband polarization splitter based on three-core photonic crystal fibers"則通過包層或纖芯摻雜的方法設(shè)計了混合雙芯PCF 偏振分束器。但是上述偏振分束器或者長度過長，或者帶寬范圍較窄，性能較差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種雙芯光子晶體光纖偏振分束器，以提高現(xiàn)有光纖偏振分 束器的性能。
[0004] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：
[0005] -種光子晶體光纖偏振分束器，其特征在于：構(gòu)成偏振分束器的雙芯光子晶體光 纖采用正三角形晶格-矩形晶格-正三角形晶格空氣孔混合排列的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)由圓形空 氣孔和橢圓形空氣孔構(gòu)成，所有的圓形空氣孔的直徑為D，正三角形排列的空氣孔間距為 Ai，矩形結(jié)構(gòu)排列的空氣孔水平和堅直間距分別為人2和Λ3，其中Λ1= Λ2，光子晶體光 纖的雙芯即纖芯Α和纖芯Β由橢圓空氣孔及其周圍的圓空氣孔構(gòu)成。
[0006] 兩側(cè)橢圓空氣孔關(guān)于中心橢圓空氣孔的短軸對稱，且中心橢圓空氣孔的長軸或短 軸與其兩側(cè)橢圓空氣孔的長軸或短軸垂直，所有橢圓空氣孔短軸長為d，d數(shù)值上等于圓形 空氣孔的直徑D，長軸長分別為屯、d 2和d3，兩側(cè)橢圓空氣孔的中心間距為4 Λ 2。
[0007] 本發(fā)明設(shè)計了一種高性能雙芯光子晶體光纖偏振分束器，在

【權(quán)利要求】
1. 一種光子晶體光纖偏振分束器，其特征在于：構(gòu)成偏振分束器的雙芯光子晶體光纖 采用正三角形晶格-矩形晶格-正三角形晶格空氣孔混合排列的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)由圓形空氣 孔和橢圓形空氣孔構(gòu)成，所有的圓形空氣孔的直徑為D，正三角形排列的空氣孔間距為Λρ 矩形結(jié)構(gòu)排列的空氣孔水平和堅直間距分別為人2和Λ3，其中Λ1=Λ 2，光子晶體光纖的雙 芯即纖芯Α和纖芯Β由橢圓空氣孔及其周圍的圓空氣孔構(gòu)成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光子晶體光纖偏振分束器，其特征在于：兩側(cè)橢圓空氣孔關(guān) 于中心橢圓空氣孔的短軸對稱，且中心橢圓空氣孔的長軸或短軸與其兩側(cè)橢圓空氣孔的長 軸或短軸垂直，所有橢圓空氣孔短軸長為d，d數(shù)值上等于圓形空氣孔的直徑D，長軸長分別 為(1^4和d 3，兩側(cè)橢圓空氣孔的中心間距為4/12。
【文檔編號】G02B6/024GK104216043SQ201410374653
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月31日
【發(fā)明者】姜海明, 王二壘, 謝康 申請人:合肥工業(yè)大學(xué)