[发明专利]自发产生SPR效应的金属银填充光子晶体光纤及其制法

权利要求书

1.一种自发产生SPR效应的金属银填充光子晶体光纤，为光纤包层结构，其特征在于，具体包括纤芯和包层，所述的纤芯为实心石英玻璃棒，所述的包层包括石英玻璃毛细管、空气孔和银丝，空气孔分为三种：

第一种：石英玻璃毛细管的气孔；

第二种：石英玻璃毛细管彼此之间间隔的缝隙；

第三种：石英玻璃毛细管和实心石英玻璃棒之间间隔的缝隙；

所述的纤芯的纵向四周设置有多层石英玻璃毛细管，在第二层石英玻璃毛细管中，其中一根石英玻璃毛细管的气孔设置银丝。

2.如权利要求1所述的自发产生SPR效应的金属银填充光子晶体光纤，其特征在于，所述的银丝，其设置在石英玻璃毛细管的空气孔中，该银丝可以使光纤形成SPR效应。

3.如权利要求1所述的自发产生SPR效应的金属银填充光子晶体光纤，其特征在于，所述的自发产生SPR效应的金属银填充光子晶体光纤中，所述的包层还包括石英玻璃外套管和实心石英玻璃填充丝，将设置有多层石英玻璃毛细管的纤芯，套入石英玻璃外套管中，在最外层石英玻璃毛细管和石英玻璃外套管之间的缝隙填充实心石英玻璃填充丝。

4.如权利要求1所述的自发产生SPR效应的金属银填充光子晶体光纤，其特征在于，所述的石英透明毛细管在纤芯纵向四周呈六边形分布，即从纤芯里向外方向，第一层石英透明毛细管为6个，第二层石英透明毛细管为12个，第三层石英透明毛细管为18个，……，第n层石英透明毛细管为6n个。

5.如权利要求1所述的自发产生SPR效应的金属银填充光子晶体光纤，其特征在于，所述的自发产生SPR效应的金属银填充光子晶体光纤的直径为120～200微米；所述的实心石英玻璃棒的直径为7～20微米，所述的石英玻璃毛细管的直径为7～20微米；石英玻璃毛细管的气孔形成的空气孔孔径为4～6微米；填充银丝的石英玻璃毛细管的气孔孔径为6～7微米。

6.权利要求1～5任意一项所述的自发产生SPR效应的金属银填充光子晶体光纤的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：根据实际需求进行自发产生SPR效应的金属银填充光子晶体光纤结构的设计，并利用仿真软件对自发产生SPR效应的金属银填充光子晶体光纤的传输性能进行理论模拟，得到拟制备自发产生SPR效应的金属银填充光子晶体光纤的光谱；

步骤2：根据设计的满足要求的自发产生SPR效应的金属银填充光子晶体光纤的结构，制作实心石英玻璃棒、石英玻璃毛细管和多个实心石英玻璃填充丝，筛选、清洗后，将银丝插入其中一根石英玻璃毛细管的气孔内；其中，实心石英玻璃棒、石英玻璃毛细管的外径相等；

以实心石英玻璃棒作为纤芯，从纤芯纵向四周逐层排列设置多层石英玻璃毛细管，将插入银丝的石英玻璃毛细管置于第二层，每层设置的石英毛细管以六边形排布，每层设置后均固定，设置完成后，将设置有石英玻璃毛细管的纤芯放置在石英玻璃外套管中，石英玻璃毛细管和石英玻璃外套管之间的缝隙用不同直径的实心石英玻璃填充丝填充，得到光纤预制棒；

步骤3：使用拉丝塔的固定装置将光纤预制棒固定，将光纤预制棒的一端穿入两端开口的石墨炉中，光纤预制棒的最低端面低于石墨炉中最高温度点位置，石墨炉加热至光纤预制棒软化；

光纤预制棒的最低端面料头掉落，光纤预制棒被拉细，控制拉丝塔的辅助牵引轮，实现持续拉丝，通过调节加热温度、牵引速度和送棒速度，控制拉丝的尺寸，得到自发产生SPR效应的金属银填充光子晶体光纤。

7.如权利要求6所述的自发产生SPR效应的金属银填充光子晶体光纤的制备方法，其特征在于，所述的步骤2中，所述的纤芯，纤芯的折射率为1.45，纤芯的直径为1～2mm；

所述的石英玻璃毛细管的直径为1～2mm，并且其直径与纤芯直径相等，所述的石英玻璃毛细管的气孔直径为0.325～0.65mm。