專(zhuān)利名稱(chēng)：一種光子晶體光纖的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有極強(qiáng)色散效應(yīng)的光子晶體光纖。
背景技術(shù)：
光子晶體光纖又稱(chēng)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率區(qū)域，這類(lèi)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，而巨色散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。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明為了解決目前在普通光纖中難以實(shí)現(xiàn)超大色散參數(shù)的困難，提供一種結(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，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案一種光子晶體光纖，光纖的橫斷面包括纖芯和包層，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，所述纖芯由位于中心部位的空氣孔內(nèi)接正多邊形的實(shí)心材料構(gòu)成，所述的實(shí)心材料的折射率高于光纖背景材料的折射率。
所述正多邊形可以為正方形、正三角形、正五邊形。
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。
本發(fā)明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)，高折射率多邊形材料與外接空氣圓孔共同形成的特殊結(jié)構(gòu)纖芯導(dǎo)致光子晶體光纖具有超大色散效應(yīng)。


圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的橫截面示意圖；圖2是圖1示例的模場(chǎng)分布圖；圖3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1中，1-包層中的空氣孔，2-包層中的背景材料，3-正多邊形的實(shí)心材料，4-纖芯空氣孔。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一參照附圖1-3，一種光子晶體光纖，端面結(jié)構(gòu)如圖1所示，包層的背景材料2為石英，折射率為1.45，包層中每個(gè)空氣孔1的半徑為R＝0.46μm，包層中空氣孔1按照本技術(shù)領(lǐng)域公認(rèn)的三角形規(guī)則在背景材料2中均勻排列，相鄰空氣孔的間距為Λ＝2.3μm。纖芯中心區(qū)域是一半徑為R＝0.5μm的空氣孔4，空氣孔4內(nèi)接一方形的高折射率材料3，折射率為n＝1.9。中心空氣孔4與內(nèi)接高折射率方形實(shí)體3共同形成纖芯，模場(chǎng)分布如圖2所示。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1.55μm波長(zhǎng)有高達(dá)-3020ps/nm/km的色散參數(shù)。
實(shí)施例二在光纖端面的中心位置上，一空氣孔內(nèi)接一正三角形實(shí)心柱體高折射率材料形成光纖纖芯。
權(quán)利要求
1.一種光子晶體光纖，光纖的橫斷面包括纖芯和包層，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，所述纖芯由位于中心部位的空氣孔內(nèi)接正多邊形的實(shí)心材料構(gòu)成，所述的實(shí)心材料的折射率高于光纖背景材料的折射率。
2.如權(quán)利要求1所述的一種光子晶體光纖，其特征在于所述正多邊形為正方形。
3.如權(quán)利要求1所述的一種光子晶體光纖，其特征在于所述正多邊形為正三角形。
4.如權(quán)利要求1所述的一種光子晶體光纖，其特征在于所述正多邊形為正五邊形。
5.如權(quán)利要求1-4之一所述的一種光子晶體光纖，其特征在于包層的背景材料為硅玻璃材料。
6.如權(quán)利要求1-4之一所述的一種光子晶體光纖，其特征在于包層的背景材料為聚合物材料。
全文摘要
一種光子晶體光纖，光纖的橫斷面包括纖芯和包層，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，所述纖芯由位于中心部位的空氣孔內(nèi)接正多邊形的實(shí)心材料構(gòu)成，所述的實(shí)心材料的折射率高于光纖背景材料的折射率。本發(fā)明改進(jìn)光子晶體光纖的纖芯結(jié)構(gòu)，高折射率多邊形材料與外接空氣圓孔共同形成的特殊結(jié)構(gòu)纖芯導(dǎo)致光子晶體光纖具有超大色散效應(yīng)。
文檔編號(hào)G02B1/00GK101042452SQ200610155318
公開(kāi)日2007年9月26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)明者郭淑琴, 安文生 申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)