[发明专利]一种高双折射色散补偿光子晶体光纤

说明书

技术领域

本发明涉及光子晶体光纤通信领域，具体涉及一种高双折射色散补偿光子晶体光纤。

背景技术

传统的光子晶体光纤，由二氧化硅缺陷纤芯和一系列周期性空气孔排列的包层组成。包层的有效折射率可以看作是空气孔和二氧化硅背景材料的平均值。由于纤芯折射率大于包层折射率，光信号可以通过全内反射的形式在缺陷纤芯中传导。高双折射可以有效地减小偏振耦合来保持光信号的线性偏振。

长距离光学传输系统需要光纤在通信波段有很小但非零色散，因此大负色散补偿光纤能够抵消积累的正色散。高双折射色散补偿光子晶体光纤继承了光子晶体光纤结构设计灵活的优良特点，通过简单调节结构参数可以方便地制作出不同双折射、不同色散、不同限制损耗等传输特性不同的新型高双折射光子晶体光纤。

发明内容

本发明解决了现有技术的不足，提供了一种具有高双折射大负色散平坦的光子晶体光纤。

本发明的技术方案：一种高双折射色散补偿光子晶体光纤，其为在光纤基底上开设若干空气孔组成的光子晶体光纤结构，其包括包层和纤芯层，所述包层为阵列排列的空气孔，其特征在于，所述包层空气孔为圆形空气孔，所述纤芯层为椭圆空气孔，所述包层中的小空气孔排列方式为：将正十边形排列压缩成不具有十重旋转对称性的十边形阵列；所述纤芯层为：在光子晶体光纤中心位置缺失一个空气孔，将第一层十边形阵列去掉上下两个空气孔后剩下的空气孔分别拉伸为两种椭圆率椭圆空气孔，并在两边另设四个小椭圆空气孔，所述十二个椭圆空气孔围成的范围为所述纤芯层。

优选的，所述圆形空气孔直径为d，大椭圆的椭圆率为，小椭圆的椭圆率为，相同层圆形空气孔之间的孔间距为，相邻层圆形空气孔之间的孔间距为。

上述所述的相同层圆形空气孔之间的孔间距为10—125μm；相邻层圆形空气孔之间的孔间距为10—125μm。

优选的，所述大椭圆空气孔围成矩形，小椭圆空气孔矩形对称。

优选的，所述圆形空气孔围绕着所述椭圆空气孔为四层结构。

优选的，所述光纤基底为二氧化硅。

发明所达到的有益效果：本实用高双折射色散补偿光子晶体光纤通过压缩十边形空气孔阵列，消除了十重旋转对称性引入全局双折射，再通过纤芯引入椭圆空气孔造成几何结构不对称从而得到了高双折射的结构，并且其负色散在通信波段大而平坦。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。一下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例一

如图1所示，本实施例中公开一种高双折射色散补偿光子晶体光纤，其是一种在二氧化硅光纤基底10上开设若干空气孔组成的光子晶体光纤结构，其包括：包层和纤芯层，上述包层为阵列排列的空气孔，在光子晶体光纤的中心位置缺失一个空气孔组成纤芯层。

在本实施例中，上述包层中的空气孔为圆形空气孔11，上述纤芯层的空气孔为大椭圆空气孔12和小椭圆空气孔13；其中，上述包层中的空气孔11排列方式为：将正十边形排列压缩成不具有十重对称性的十边形阵列；上述纤芯层为：在光子晶体光纤中心位置缺失一个空气孔11，将第一层十边形阵列去掉上下两个空气孔后剩下的空气孔分别拉伸为四个大椭圆空气孔12和四个小椭圆空气孔13，并在两边另设四个小椭圆空气孔13，所述十二个椭圆空气孔围成的范围为所述纤芯层。

在本实施例中，上述空气孔11围绕着上述椭圆空气孔12、13四层，一般为光子晶体光纤中的空气孔层数在3-5层较佳，既能达到能量传输的要求，又不会有太大损耗。

上述圆形空气孔的直径为d，大椭圆空气孔的椭圆率为，小椭圆的椭圆率为，相同层圆形空气孔之间的孔间距为，相邻层圆形空气孔之间的孔间距为。通过压缩十边形空气孔阵列，消除了十重旋转对称性引入全局双折射，再通过纤芯引入椭圆空气孔造成几何结构不对称从而得到了高双折射的结构，其负色散大而平坦。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。