一種超短雙芯光子晶體光纖偏光分束器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種超短雙芯光子晶體光纖偏光分束器，其包括基底和若干空氣孔一，所述空氣孔一在所述基底上的排布方式為：所述空氣孔一的中心點(diǎn)均位于六階旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的六邊形光子晶體的格點(diǎn)上，還包括位于中心位置的芯區(qū)一和芯區(qū)二，所述芯區(qū)一與芯區(qū)二由三個(gè)空氣孔二隔開，所述芯區(qū)一與芯區(qū)二的結(jié)構(gòu)以所述三個(gè)空氣孔二的中心點(diǎn)的連線為對(duì)稱軸對(duì)稱，所述芯區(qū)一與芯區(qū)二的面積相等。本實(shí)用新型的分束器具有長(zhǎng)度短和消光比高的優(yōu)點(diǎn)，尤其與現(xiàn)在常見的短偏光分束器來對(duì)比，其長(zhǎng)度在同一個(gè)數(shù)量級(jí)，但是工作波長(zhǎng)處的消光比卻比現(xiàn)有同一個(gè)數(shù)量級(jí)的分束器高兩倍之多。
【專利說明】一種超短雙芯光子晶體光纖偏光分束器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及晶體光纖領(lǐng)域，具體涉及一種超短雙芯光子晶體光纖偏光分束器。

【背景技術(shù)】
[0002]偏光分束器是光通信中的一個(gè)重要組件，它的作用是可以將一束光分成兩束正交線偏振光，偏光分束器的種類較多，現(xiàn)在常用的是雙芯光纖偏光分束器，但是由于傳統(tǒng)單模光纖的雙折射系數(shù)較小，基于傳統(tǒng)單模光纖的偏光分束器的長(zhǎng)度較長(zhǎng)，分光比較低。因此，現(xiàn)在需要小尺寸、高消光比的偏光分束器。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了一種長(zhǎng)度短、消光比高的超短雙芯光子晶體光纖偏光分束器。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案:
[0005]一種超短雙芯光子晶體光纖偏光分束器，其包括基底和若干空氣孔一，所述空氣孔一在所述基底上的排布方式為:所述空氣孔一的中心點(diǎn)均位于六階旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的六邊形光子晶體的格點(diǎn)上，還包括位于中心位置的芯區(qū)一和芯區(qū)二，所述芯區(qū)一與芯區(qū)二由三個(gè)空氣孔二隔開，所述芯區(qū)一與芯區(qū)二的結(jié)構(gòu)以所述三個(gè)空氣孔二的中心點(diǎn)的連線為對(duì)稱軸對(duì)稱，所述芯區(qū)一與芯區(qū)二的面積相等。
[0006]優(yōu)選的，所述空氣孔二為橢圓形。
[0007]優(yōu)選的，所述芯區(qū)一和芯區(qū)二均為兩個(gè)缺失的空氣孔一組成。
[0008]優(yōu)選的，所述空氣孔一的直徑為d，所述空氣孔一之間的孔間距為A，所述孔間距為兩個(gè)空氣孔一的圓心距離，所述空氣孔二的X方向上的軸長(zhǎng)為a，空氣孔二 y方向上的軸長(zhǎng)為 b ;A = 2 μπι，a/A ( 0.5，b/A 彡 0.5 (b > a)，d/A 為 0.46-0.62。
[0009]優(yōu)選的，當(dāng)a/A < 0.5，b/A > 0.5時(shí)，分束器長(zhǎng)度較短，三個(gè)所述空氣孔二的長(zhǎng)軸在垂直方向上，所述芯區(qū)一和芯區(qū)二之間的能量耦合較好。
[0010]實(shí)用新型所達(dá)到的有益效果:
[0011]其一、本實(shí)用新型的分束器具有長(zhǎng)度短和消光比高的優(yōu)點(diǎn)，尤其與現(xiàn)在常見的短偏光分束器來對(duì)比，其長(zhǎng)度在同一個(gè)數(shù)量級(jí)，但是工作波長(zhǎng)處的消光比卻比現(xiàn)有同一個(gè)數(shù)量級(jí)的分束器高兩倍之多。
[0012]其二、本實(shí)用新型的分束器中空氣孔一和空氣孔二的尺寸大小比較接近，因此，制作難度較低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2孔間距與偏光分束器之間的關(guān)系圖。
[0015]圖3是占空比與偏光分束器之間的關(guān)系圖。
[0016]圖4是a/A，b/A與偏光分束器長(zhǎng)度的關(guān)系圖。
[0017]其中，1-基底，10-空氣孔一，11-芯區(qū)一，12-芯區(qū)二，13-空氣孔二。

【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而不能以此來限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0019]實(shí)施例1
[0020]如圖1所不，本實(shí)施例中公開一種超短雙芯光子晶體光纖偏光分束器，其包括基底I和若干開設(shè)在上述基底I上的空氣孔，基底I為二氧化硅材料。上述空氣孔包括圓形的空氣孔一 10和橢圓形的空氣孔二 13，其中，上述空氣孔一 10在上述基底I上的排布方式為:上述空氣孔一 10的中心點(diǎn)均位于六階旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的六邊形光子晶體的格點(diǎn)上。
[0021]在該偏光分束器的中心位置上還設(shè)有的芯區(qū)一 11和芯區(qū)二 12，上述芯區(qū)一 11與芯區(qū)二 12由三個(gè)空氣孔二 13隔開，上述芯區(qū)一 11與芯區(qū)二 12的結(jié)構(gòu)以上述三個(gè)空氣孔二 12的中心點(diǎn)的連線為對(duì)稱軸對(duì)稱，上述芯區(qū)一 11與芯區(qū)二 12的面積相等。在本實(shí)施例中，實(shí)際上是用三個(gè)橢圓空氣孔二 13分開，三個(gè)橢圓空氣孔二 13的兩側(cè)均確實(shí)兩個(gè)空氣孔一 10，缺失的二氧化娃區(qū)域分別為芯區(qū)一 11和芯區(qū)二 12。
[0022]在本實(shí)施例中，將上述空氣孔一 10的直徑記為d，上述相鄰兩個(gè)空氣孔一 10之間的孔間距為A，上述孔間距為兩個(gè)空氣孔一的圓心距離，上述空氣孔二 13的X方向上的軸長(zhǎng)為a，空氣孔二 13y方向上的軸長(zhǎng)為b。
[0023]因?yàn)闄E圓形的芯區(qū)結(jié)構(gòu)可以使得折射率差增大，分束器長(zhǎng)度變短，因此，在本實(shí)施例中，對(duì)該偏光分束器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)，分析了孔間距、占空比等因素對(duì)偏光分束器的長(zhǎng)度的影響。
[0024]孔間距，是指兩個(gè)空氣孔一的圓心距離，即A ;占空比是指空氣孔一直徑d與孔間距A之間的比值。
[0025]檢測(cè)一:分析孔間距對(duì)分束器長(zhǎng)度的影響，當(dāng)占空比d/A = 0.5，a/A = 0.5和b/A=0.5，改變孔間距A的值，分束器長(zhǎng)度隨著孔間距A的變化如圖2中所示，在圖2中可以看出，當(dāng)孔間距A = 2-6 μ m時(shí)，分束器長(zhǎng)度增加了十幾倍，當(dāng)A增大時(shí)，芯區(qū)一和芯區(qū)二的衍射效應(yīng)會(huì)越來越不明顯，這樣芯區(qū)一和芯區(qū)二間的功率耦合難度較大，因此耦合長(zhǎng)度需要增加，所以在本實(shí)施例中，為了獲得超短的偏光分束器，需要盡可能的使得孔間距A小，通過大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，當(dāng)A = 2 μπι時(shí)最佳。
[0026]檢測(cè)二:通過光學(xué)檢測(cè)，獲得占空比與偏光分束器長(zhǎng)度之間的關(guān)系，其結(jié)果如圖3中所示，當(dāng)A = 2 μπι, a/A = 0.5，b/A = 0.5時(shí)，改變占空比的只，從圖中可以看出偏光分束器的長(zhǎng)度隨著占空比的增大先減小后增大，并且，占空比d/A為0.46-0.62時(shí)，偏光分束器的長(zhǎng)度基本不變，并且此時(shí)的長(zhǎng)度較短，因此，在最佳實(shí)施例中取d/A為0.46-0.62時(shí)的偏光分束器長(zhǎng)度最佳。
[0027]檢測(cè)三:本實(shí)施例中的偏光分束器的芯區(qū)和包層沒有明確的分界，因此，能力主要通過連接芯區(qū)一和芯區(qū)二的橋路傳遞，在本實(shí)施例中，上述的橋路是指中間三個(gè)空氣孔二兩側(cè)二氧化硅區(qū)域，即為芯區(qū)一和芯區(qū)二的區(qū)域，并且芯區(qū)一和芯區(qū)二的區(qū)域?qū)挾鹊母淖兛梢酝ㄟ^改變空氣孔二的形狀實(shí)現(xiàn)。
[0028]在本實(shí)施例中，檢測(cè)了 a/A，b/A變化對(duì)偏光分束器長(zhǎng)度的影響，當(dāng)A = 2 ym，，占空比為0.5，其結(jié)果如圖4中所示，隨著a/A增大，偏光分束器長(zhǎng)度也增大，隨著b/A增大，偏光分束器長(zhǎng)度不斷變小，因此，從圖中我們可以得知，當(dāng)a/A < 0.5,b/A > 0.5時(shí)，分束器長(zhǎng)度較短，三個(gè)上述空氣孔二的長(zhǎng)軸在垂直方向上，上述芯區(qū)一和芯區(qū)二之間的能量耦合較好。
[0029]以上上述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種超短雙芯光子晶體光纖偏光分束器，其包括基底和若干空氣孔一，所述空氣孔一在所述基底上的排布方式為:所述空氣孔一的中心點(diǎn)均位于六階旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的六邊形光子晶體的格點(diǎn)上，其特征在于，還包括位于中心位置的芯區(qū)一和芯區(qū)二，所述芯區(qū)一與芯區(qū)二由三個(gè)空氣孔二隔開，所述芯區(qū)一與芯區(qū)二的結(jié)構(gòu)以所述三個(gè)空氣孔二的中心點(diǎn)的連線為對(duì)稱軸對(duì)稱，所述芯區(qū)一與芯區(qū)二的面積相等。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超短雙芯光子晶體光纖偏光分束器，其特征在于，所述空氣孔二為橢圓形。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種超短雙芯光子晶體光纖偏光分束器，其特征在于，所述芯區(qū)一和芯區(qū)二均為兩個(gè)缺失的空氣孔一組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超短雙芯光子晶體光纖偏光分束器，其特征在于，所述空氣孔一的直徑為d，所述空氣孔一之間的孔間距為A，所述孔間距為兩個(gè)空氣孔一的圓心距離，所述空氣孔二的X方向上的軸長(zhǎng)為a，空氣孔二 y方向上的軸長(zhǎng)為b ;A = 2 μπι，a/A 彡 0.5，b/A 彡 0.5(b > a)，d/A 為 0.46-0.62。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種超短雙芯光子晶體光纖偏光分束器，其特征在于，當(dāng)a/A< 0.5，b/A > 0.5時(shí)，分束器長(zhǎng)度較短，三個(gè)所述空氣孔二的長(zhǎng)軸在垂直方向上，所述芯區(qū)一和芯區(qū)二之間的能量耦合較好。
【文檔編號(hào)】G02B6/02GK204241720SQ201420690225
【公開日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年11月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月17日
【發(fā)明者】陳明, 邢應(yīng)鵬, 許 永, 殷國亮, 李強(qiáng), 方文鈺 申請(qǐng)人:江蘇南方光纖科技有限公司