[发明专利]一种高非线性光子晶体光纤的制备方法

权利要求书

1.一种高非线性光子晶体光纤的制备方法，其特征是采用包括以下步骤的方法：

(1)高非线性玻璃的合成：从适合光子晶体光纤角度出发，采用常规方法合成具有高非线性的氧化物玻璃及非氧化物玻璃；

(2)高非线性光子晶体光纤预制棒的制备：

先以合成的高非线性玻璃为基体材料，制成具有单核结构的光子光纤模型；再修正模型中粗糙的地方，并且根据独立参数变化对光子晶体光纤的有效面积的变化趋势，不同温度下的析晶能力，以及不同冷却速度对材料的热应力影响，确定工艺和制备所述预制棒；

(3)高非线性光子晶体光纤的制备：

将制备的高非线性光子晶体光纤预制棒进行拉丝，即制成高非线性光子晶体光纤。

2.如权利要求1所述的高非线性光子晶体光纤的制备方法，其特征在于：所述氧化物玻璃是指掺杂重金属元素来提高材料非线性的氧化物玻璃，或者纳米离子掺杂的氧化物玻璃。

3.如权利要求1所述的高非线性光子晶体光纤的制备方法，其特征在于：所述非氧化物玻璃是指硫系玻璃、硫卤玻璃、卤化物玻璃或氟化物玻璃。

4.如权利要求1所述的高非线性光子晶体光纤的制备方法，其特征在于高非线性光子晶体光纤的制备方法具体是：将称取的包括高纯5N Ge、5N As、5NTe和S粉制备非氧化物玻璃的原料置于石英玻璃管中，抽真空后熔封石英管，再置于摇摆炉中高温熔制并退火处理后，经空气或水中冷却形成玻璃，再用氢氟酸溶掉石英管得到块状非氧化物玻璃，利用所制得的玻璃制备出高非线性光子晶体光纤预制棒；然后对预制棒进行表面抛光处理后进行拉丝，得到高非线性光子晶体光纤。

5.如权利要求4所述的高非线性光子晶体光纤的制备方法，其特征在于：抽真空10^-6Bar后熔封石英管。

6.如权利要求4所述的高非线性光子晶体光纤的制备方法，其特征是在制样过程中，其技术参数为：在450℃以前升温速率为3℃/min，并在450℃时恒温1小时，然后再以7℃/min的升温速率升温，升到900℃时恒温8小时后在空气中自然冷却成玻璃。

7.如权利要求4所述的高非线性光子晶体光纤的制备方法，其特征在于：块状高非线性玻璃在干燥箱中干燥时间为2小时，干燥温度为120℃。

8.如权利要求1所述的高非线性光子晶体光纤的制备方法，其特征在于高非线性光子晶体光纤的制备方法具体是：将称取的包括商用分析纯PbO、H₃BO₃和SiO₂制备氧化物玻璃的原料置于玛瑙研钵中研磨均匀，再放入刚玉坩埚中，在硅钼棒高温炉设备中熔制；然后把融制好的液体样品倒入石墨板成型，成型后放入马弗炉中退火消除内应力，利用所制得的高非线性氧化物玻璃制备出高非线性光子晶体光纤预制棒；然后对预制棒进行表面抛光处理后进行拉丝，得到高非线性光子晶体光纤。

9.如权利要求8所述的高非线性光子晶体光纤的制备方法，其特征在于：在硅钼棒高温炉设备中熔制温度为900～1500℃，在马弗炉中退火温度为300～600℃。