[实用新型]一种椭圆芯领结型单偏振结构光纤

说明书

本实用新型涉及一种椭圆芯领结型单偏振结构光纤，用于传感、偏振激光器等领域，本实用新型提供的一种椭圆芯领结型单偏振结构光纤，包括纤芯、应力区、包层和外部涂层，其特征在于所述纤芯设置为1个，所述应力区设置为2个，所述纤芯横截面为椭圆形，所述纤芯设置于所述包层的中心，所述纤芯横截面中心点位置与所述光纤横截面中心点位置重合，制作方法包括沉积掺硼应力层、刻蚀、沉积过渡包层、纤芯层、收棒、调节芯包比等，该光纤在创新应用领结型应力元，大幅提升光纤单偏振性能的同时，无需进行打孔和应力棒的独立制作，简化制作工艺并降低独立应力元碎裂的风险。

技术领域

本实用新型属于电缆制作技术领域，具体涉及一种椭圆芯领结型单偏振结构光纤。

背景技术

普通光纤是对称圆柱体结构设计，但在实际应用中也会受到机械应力变得不对称，产生双折射现象，因此光的偏振态在普通光纤中传输的时候就会毫无规律地变化。变化的主要的影响因素有波长、弯曲度、温度等。保偏光纤可以解决偏振态变化的问题，但它并不能消除光纤中的双折射现象，反而是在通过光纤几何尺寸上的设计，产生更强烈的双折射效应，来消除应力对入射光偏振态的影响。所以保偏光纤一般是应用在对偏振态比较敏感的应用中，如干涉仪，或是激光器，或是用在光源与外调制器之间的连接中等。

单偏振光纤是一种特殊的保偏光纤，它的结构设计使得其只能在某一个偏振方向上进行传播，与其正交方向的模式为截至或泄露，这使得单偏振光纤在使用时具备了起偏器的功能。单偏振光纤可以采用很多不同的工作原理来实现。常见的方法有椭圆芯结构、椭圆芯辅助空气孔、椭圆芯辅助椭圆包层、应力元致偏(包括光子晶体包层结构)等，包括采用领结型结构制作的单偏振光纤进而制作为跳线的产品也较为常见，目的都是引入强的双折射和与偏振相关的截止波长，使得只能传导一个偏振方向的导波，而对于其它偏振态光纤则作为一个泄露波导。

但传统单偏振光纤需要独立沉积应力元并在预制棒上进行应力元打孔的工艺，存在独立应力元碎裂的风险，且限于目前研发工艺只有应用熊猫型应力元的产品，瓶颈在于传统方法制作的领结型保偏光纤的纤芯为圆形，只有采用直接沉积应力元后接沉积纤芯的工艺，该工艺无法控制椭圆纤芯的长短轴方向，无法确保领结型与椭圆芯的致偏效果最大程度地进行叠加，因此仅能依靠应力元产生致偏的效果。领结型应力元已被证实比熊猫型具备更好的应力致偏效果，能够为偏振光提供更好的偏振保持作用，将领结型应力元形成的慢轴与椭圆纤芯形成的慢轴相重合，能够更为集中地将应力施加给纤芯，从而最大程度地提升双折射。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种椭圆芯领结型单偏振结构光纤，从而用于传感、偏振激光器等领域，该光纤在创新应用领结型应力元，大幅提升光纤单偏振性能的同时，无需进行打孔和应力棒的独立制作，简化制作工艺并降低独立应力元碎裂的风险。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术解决方案是这样实现的：

一种椭圆芯领结型单偏振结构光纤，包括纤芯、应力区、包层和外部涂层，其特征在于：所述纤芯设置为1个，所述应力区设置为2个，所述纤芯横截面为椭圆形，所述纤芯设置于所述包层的中心，所述纤芯横截面中心点位置与所述光纤横截面中心点位置重合，所述2个应力区对称分布在椭圆形的纤芯沿短轴方向的两侧实现应力区型双折射现象且置于包层中，所述包层外侧设置外部涂层。

进一步的，所述椭圆形的纤芯横截面长轴和短轴的尺寸比例为1:1～4:1。

进一步的，所述光纤为单模光传导模式光纤。

进一步的，所述应力区为圆形硼硅玻璃，所述应力区距离纤芯最近的距离为5～20微米，所述应力区短边长度为5～10微米且长边的长度为 15～50微米，所述应力区短边与长边的距离为15～60微米，所述圆形硼硅玻璃材料硼元素掺杂浓度为0.5wt％～2wt％，所述应力区相对石英玻璃折射率差为-0.008～-0.015。