[发明专利]一种渐变式光子晶体保偏光纤

说明书

本申请涉及一种光子晶体保偏光纤，包括：基底材料，位于基底材料中心位置的纤芯，位于基底材料上且包围住所述纤芯的包层；所述纤芯为多芯结构，4‑7个纤芯的直径随着逆时针或者顺时针方向依次增大，多个纤芯呈正多边形排布，每个纤芯的圆心位于多边形的顶点处；所述包层设置在基底材料的呈多边形排布的若干圆形孔内，圆形孔呈六边形排布。光子晶体保偏光纤内设置多芯结构，纤芯为多芯结构，4‑7个纤芯的直径随着逆时针或者顺时针方向依次增大，打破光纤的圆对称性，通过4‑7个纤芯实现保偏性能，光纤引入多个尺寸不同的纤芯，比单芯光纤能够传输更多的光信号，提高传输容量。

技术领域

本申请属于光子晶体保偏光纤领域，具体涉及一种渐变式光子晶体保偏光纤。

背景技术

光子晶体保偏光纤又被称为多孔光纤或微结构光纤，根据导光原理，可将其分为全内反射型光子晶体保偏光纤和带隙型光子晶体保偏光纤。由于设计的灵活性，可以通过调整结构和参数，从而改变光纤的传输特性，大大提升了光纤的性能，很好地弥补传统光纤技术的不足。随着制备技术的发展，目前在光纤通讯、传感、耦合器等众多领域都取得了重大的进展。

理想的光纤有很好的圆对称性，可以传输两个相互垂直的偏振模式，可以进行简并。实际中破坏光子晶体保偏光纤结构的原有对称性，通常有如下四种方法：1、对光纤施加应力；2、改变一些空气孔的形状和尺寸，可以引入椭圆、菱形等空气孔；3、减少或增加一些空气孔；4、改变空气孔在两个偏振方向上孔间距，如引入矩形点阵晶格排列等。通过合理的结构设计，不仅可以实现保偏特性，还可以实现单偏振导光的效果。即使光纤发生形变或者弯曲，光束的偏振态也能得到很好的传输。

随着人们对光纤传输容量要求的提高，研究者将目光转向多芯光子晶体保偏光纤，相比于单芯光纤，多芯光纤具有较大的模场面积，波长在1200-1600nm时，x偏振方向上的模场面积范围为150-300μm²，可以用于制作高功率的激光器，并且能有效的减小光纤的非线性效应，而且在光开关、波分复用器等领域都有广泛地应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为解决现有技术中的上述不足，从而提供一种具有多芯结构的渐变式光子晶体保偏光纤。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种渐变式光子晶体保偏光纤，包括：

基底材料，位于基底材料中心位置的纤芯，位于基底材料上且包围住所述纤芯的包层；

所述纤芯为多芯结构，4-7个纤芯的直径随着逆时针或者顺时针方向依次增大，多个纤芯呈正多边形排布，每个纤芯的圆心位于多边形的顶点处；

所述包层设置在基底材料的呈多边形排布的若干圆形孔内，圆形孔呈六边形排布。

优选地，本发明的渐变式光子晶体保偏光纤，所示纤芯的数量为6个；6个纤芯的直径呈等差数列，公差为0.18-0.3μm。

优选地，本发明的渐变式光子晶体保偏光纤，公差为0.3μm。

优选地，本发明的渐变式光子晶体保偏光纤，所述包层为双层结构，其中第一层为6个圆形孔，每个圆形孔位于六边形的顶点处，第二层为12个，六边形的每条边具有3个圆形孔。

优选地，本发明的渐变式光子晶体保偏光纤，基底材料的有效折射率为1.455-1.47。

优选地，本发明的渐变式光子晶体保偏光纤，基底材料的有效折射率为1.4622。

优选地，本发明的渐变式光子晶体保偏光纤，纤芯的有效折射率范围为1.4-1.46。

优选地，本发明的渐变式光子晶体保偏光纤，纤芯的有效折射率范围为1.4568。