[发明专利]一种多谐振层空心光纤

说明书

本发明提供了一种多谐振层空心光纤，包括高折射率的包层区域和低折射率的纤芯区域，所述包层区域由负曲率边界区域和正曲率边界区域组成，所述正曲率边界区域包覆所述负曲率边界区域，所述负曲率边界区域的介质管为第一类介质管，所述正曲率边界区域的介质管为第二类介质管；所述第一类介质管的最外层介质管的外壁与所述第二类介质管的最内层介质管的内壁包围的区域为所述纤芯区域。本发明提供的多谐振层空心光纤，光纤模式主要分布在空气孔中，可有效降低光纤的材料吸收损耗，提高光纤的损伤阈值，光纤节点距离纤芯的距离可通过增加负曲率边界包层区域内介质管的半径大小来调节，通过增加此距离可降低纤芯模式与节点模式的耦合。

技术领域

本发明涉及光纤传感技术领域，尤其涉及一种多谐振层空心光纤。

背景技术

随着全球互联网的蓬勃发展，人们对信息传输技术提出了越来越高的要求，由此引起了光传输容量危机。空心光纤有望成为理想的光传输通道，光场主要分布在空的纤芯中，在克服光纤损耗、色散和非线性效应等方面具有较大优势。

反谐振式空心光纤是空心光纤的一种类型，F. Benabid等人[F. Benabid, etal. “Stimulated Raman scattering in hydrogen-filled hollow-core photoniccrystal fiber,” Science, 2002, 298(5592), 399-402]提出了一种具有Kagome包层结构的空心微结构光纤，通过控制谐振耦合波长，反谐振空心光纤还可获得超宽的传输带宽。随后人们对反谐振式光纤进行了大量的研究，负曲率反谐振空心光纤[F. Yu, et al.“Low loss silica hollow core fibers for 3-4 μm spectral region,” OpticsExpress, 2012, 20(10), 11153-11158] 可将节点排布在距离纤芯尽可能远的地方，从而减弱节点对光纤性能的影响。

现有技术中，有通过在光纤包层的毛细管内加入薄壁层或采用毛细管做支撑部件来增加光纤包层从而降低光纤损耗，如公开号为CN107797175A的中国发明专利申请公开了“一种多谐振层的空芯反谐振光纤”，该光纤包括低折射率的纤芯区域和高折射率的包层区域，所述高折射率的包层区域包括内包层区和外包层区域，所述外包层区域包覆内包层区域和纤芯区域，所述内包层区域包括第一反谐振层和第二反谐振层，且所述第一反谐振层和第二反谐振层包围纤芯区域；所述第一反谐振层包括若干层微毛细管，所述第二反谐振层支撑所述第一反谐振层。但该技术会增加光纤包层中的节点，从而引起过多的包层模式，光纤制备过程中需精确调整来避开节点处包层模的影响。

因此，亟需研究开发一种通过增加介质层来降低损耗的多谐振层空心光纤。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明第一方面提供了一种多谐振层空心光纤，包括高折射率的包层区域和低折射率的纤芯区域，所述包层区域由负曲率边界区域和正曲率边界区域组成，所述正曲率边界区域包覆所述负曲率边界区域，所述负曲率边界区域的介质管为第一类介质管，所述正曲率边界区域的介质管为第二类介质管；所述第一类介质管的最外层介质管的外壁与所述第二类介质管的最内层介质管的内壁包围的区域为所述纤芯区域。

其中，所述第一类介质管与所述第二类介质管通过相切的方式连接。

其中，所述第一类介质管的数目为若干，相邻所述第一类介质管之间通过相切的方式连接。

其中，所述第二类介质管的数目为若干，相邻所述第二类介质管之间通过相切的方式连接。

其中，所述第一类介质管与所述第二类介质管之间的切点，相邻所述第一类介质管之间的切点和相邻所述第二类介质管之间的切点在同一方位角上。

其中，所述第一类介质管的数目为2、3、4、5、6、7、8、9、10。