[发明专利]一种空芯偏振保持光子晶体光纤

说明书

本发明涉及一种空芯偏振保持光子晶体光纤。沿玻璃管的内壁一圈，排列有数根微毛细管构成气孔内包层区域，气孔内包层区域外围部分与玻璃管内壁的接触部分，以熔接方式固定在玻璃管的内壁上，气孔内包层区域的中间部分为低折射率纤芯Ⅰ，即为纤芯区域，纤芯区域两侧为低折射率纤芯Ⅱ，即为7胞气孔；纤芯区域内的两侧为对称的纤芯包络的缺口区域；或纤芯区域内的上侧和下侧对称设有两个纤芯包络的凸起区域；或纤芯区域内的两侧分别为纤芯包络的缺口区域，纤芯区域内的上侧和下侧对称设有两个纤芯包络的凸起区域。可实现保偏性能、低损耗传输和单模特点，具有温度稳定性高、非线性系数低、磁场敏感性低、抗辐照性能好等优点。

技术领域

本发明属于特种光纤领域，特别涉及一种空芯偏振保持光子晶体光纤。

背景技术

偏振保持光纤在光纤陀螺、光纤水听器、光纤电流互感器中有广泛的应用，是一种有重要应用价值的特种光纤，传统的偏振保持光纤一般由纤芯两侧的应力棒产生应力双折射实现，有熊猫型、领结型等多种类型。但是由于应力棒由掺杂石英组成，其自身的光学性质受温度影响大，而且在太空等辐射环境下，纤芯掺杂成分（一般为GeO₂）和应力棒掺杂成分（一般为B₂O₃）会在辐射射线的作用下，形成色心，导致偏振保持光纤损耗明显增大，影响使用。

随着光子晶体光纤（又称为微结构光纤）的发明，研究人员提出了用光子晶体光纤来实现偏振保持光纤的方案。首先研究人员提出了实心偏振保持光子晶体光纤的方案。近年来，研究人员又提出了空芯偏振保持光子晶体光纤的方案，这种空气纤芯的偏振保持光子晶体光纤由单一石英材料组成，空气占了整个光纤的大部分比例，所以其拥有良好的温度稳定性；又由于光能量的大部分在空气纤芯中传播，可极大的降低非线性效应、磁场敏感性，提高抗辐射特性，是一种极有发展潜力的偏振保持光纤。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纤芯具有缺口或凸起，空气纤芯两侧具有7胞辅助孔的空芯偏振保持光子晶体光纤，以实现保偏性能、低损耗传输和单模特点。

本发明为实现上述目的，所采用的技术解决方案如下：一种空芯偏振保持光子晶体光纤，其特征在于：包括玻璃管、微毛细管、低折射率纤芯Ⅰ、低折射率纤芯Ⅱ；

沿玻璃管的内壁一圈，排列有数根微毛细管构成气孔内包层区域，气孔内包层区域外围部分与玻璃管内壁的接触部分，以熔接方式固定在玻璃管的内壁上，气孔内包层区域的中间部分为低折射率纤芯Ⅰ，即为纤芯区域，纤芯区域两侧为低折射率纤芯Ⅱ，即为7胞气孔；

所述纤芯区域内的两侧为对称的纤芯包络的缺口区域；

或纤芯区域内的上侧和下侧对称设有两个纤芯包络的凸起区域；

或纤芯区域内的两侧分别为纤芯包络的缺口区域，纤芯区域内的上侧和下侧对称设有两个纤芯包络的凸起区域。

本发明的有益效果是：可实现保偏性能、低损耗传输和单模特点，具有温度稳定性高、非线性系数低、磁场敏感性低、抗辐照性能好等优点，是一种极有发展潜力的偏振保持光纤。

附图说明

图1为本发明纤芯区域内对称设有缺口区域的截面结构示意图；

图2为本发明纤芯区域内对称设有两个凸起区域的截面结构示意图；

图3为本发明纤芯区域内对称设有两个凸起区域和两个缺口区域的截面结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例，仅用以解释本发明，并不限定本发明。

如图1、图2和图3所示，一种空芯偏振保持光子晶体光纤，包括玻璃管4、微毛细管3、低折射率纤芯Ⅰ1、低折射率纤芯Ⅱ2。