[发明专利]一种模式过滤型的大模场光子晶体光纤

权利要求书

1.一种模式过滤型的大模场光子晶体光纤，其特征在于所述光纤截面包含有圆形空气孔包层区域以及椭圆空气孔包层区域，并且利用控制椭圆形状空气孔的离心率来抑制基模损耗，在此基础上通过弯曲诱导高阶模式过滤的方法，实现光子晶体光纤的大模场面积以及有效的单模操作。

2.根据权利要求1所述的光子晶体光纤，其特征在于所述光纤的横截面包括纤芯和包层，沿光纤轴向有规律地排列着许多空气孔道，所述的空气孔道沿光纤轴线平行排列，所述光纤的横截面上的空气孔在光纤背景材料中呈周期性排列；所述光纤的空气孔排列方式以传统的三角形阵列为基础，相邻的三个空气孔中心构成正三角形，在此基础上移除光纤中心位置的7个空气孔，代之以实心的背景材料形成纤芯部分；所述光纤纤芯的包层中椭圆空气孔区域内的9个空气孔皆为椭圆形状，其余包层区域内的空气孔皆为圆形。

3.根据权利要求1所述的光子晶体光纤，其特征在于光纤基模的限制损耗会随着椭圆空气孔的离心率的增大而变小，当光纤背景材料为硅玻璃材料(折射率n＝1.45)，波长λ＝1.064μm，空气孔间隔Λ＝21μm，椭圆空气孔的长轴长度a在11.8μm到12μm之间，椭圆空气孔短轴长度b在6.6μm到7μm之间，圆形空气孔的直径c＝6μm，光纤的弯曲半径R在29cm到30cm之间时，此光纤基模的有效模场面积大于1300μm²，基模的限制损耗小于0.003dB/m，LP₁₁模的限制损耗大于2dB/m。

4.根据权利要求1所述的光子晶体光纤，其特征在于所述光纤的椭圆空气孔离心率，圆形空气孔的直径，以及空气孔间隔等各项参数的设计是基于光波导原理、等效折射率法、Sellmeier公式和有限元法，能够利用Comsol Multiphysics有限元仿真软件对所述光纤进行物理建模，量化分析，以及光纤性能测试和优化。