[发明专利]一种具有优良慢光特性的液体填充光子晶体光纤

说明书

技术领域

本发明涉及光纤领域，具体是一种具有优良慢光特性的液体填充光子晶体光纤。

背景技术

减慢光脉冲的传输速度（慢光）被认为是未来光通信系统中的关键技术之一，且在 光延迟线、数据同步和光缓存等方面均具有重要的应用前景。基于受激布里渊散射（SBS）的 慢光传输是目前慢光领域的一大热点。其优点在于：只要相应改变泵浦波长，布里渊放大可 工作于任意波长；布里渊增益可根据泵浦功率大小进行调节，从而改变时间延迟大小，实现 可控制时间延迟；布里渊增益效率较高，低的泵浦功率可得到大的信号增益，从而实现大的 信号时间延迟。

在光纤中基于受激布里渊散射实现慢光和快光传输的设想最早是由杜克大学的 D.J.Gauthier于2004年提出（参考文献D.J.Gauthier.Physicsandapplications ofslowlight.DukeUniversity,July27,2004）。2005年，由瑞士LucThevenaz研究 小组中的K.Y.Song（参考文献K.Y.Song,M.G.HerraezandL.Thevenaz. Observationofpulsedelayingandadvancementinopticalfibersusing stimulatedBrillouinscattering.Opt.Express.2005,13）和美国康奈尔大学的Y. Okawachi分别在实验上观察到慢光延迟现象（参考文献Y.Okawachi,M.S.Bigelow,J. E.Sharping,Z.ZhuandA.Schweinsberg.Tunableall-opticaldelayvia Brillouinslowlightinanopticalfiber.Phys.Rev.Lett.2005,94）。然而，标 准的单模光纤非线性系数较小，必须使用较高的泵浦功率或者较长的的光纤但这样容易导 致其他的非线性效应。采用特种光纤因非线性系数大可以减小光纤长度，从而提高效率。 2006年，英国南安普敦大学光电研究中心C.Jauregui等人采用高非线性2m长Bi-HNL光纤， 在泵浦功率为400mW时获得了46ns的慢光延迟（参考文献C.Jauregui,H.Ono,P. PetropoulosandD.J.Richardson.Four-foldreductioninthespeedoflight atpracticalpowerlevelsusingBrillouinscatteringina2-mbismuth-oxide fiber.inProc.OFC2006）。2010年，南开大学现代光学研究所赵军发等人采用70m长的 硅基光子晶体光纤作为慢光介质，在泵浦功率为101mW情况下获得了30ns的慢光延迟（参考 文献赵军发,杨秀峰,李元等.光子晶体光纤中受激布里渊散射慢光研究[J].光子学报, 2010,30）。2014年，ThanSinghSaini等人采用1m长的背景材料为Tellurite的光子晶体 光纤作为慢光介质，在泵浦功率为140mW情况下获得了88ns的慢光延迟，但延迟时间还需进 一步提高（参考文献T.S.Saini,A.Kumar，andR.K.Sinha.StimulatedBrillouin scatteringbasedtunableslowlightintelluritephotoniccrystalfiber.in Proc.OFC2014）。2016年，RavindraKumarSinha等人采用1m长的背景材料为As2Se3- Chalcogenide的光子晶体光纤，在100mW的泵浦功率下获得137.4ns的慢光延迟，但泵浦功 率还需进一步减小（参考文献RavindraKumarSinha,AjeetKumar,etal.Analysis andDesignofsingle-modeAs2Se3-chalcogenidephotoniccrystalfiberfor generationofslowlightwithtunablefeatures[J].IEEEJOURNALOFSELECTED TOPTICS,2016,21）。

发明内容本发明的目的是提供一种具有优良慢光特性的液体填充光子晶体光 纤，以解决现有技术慢光传输中存在的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：