[发明专利]一种基于外加反谐振层的空芯光子带隙光纤

权利要求书

1.一种基于外加反谐振层的空芯光子带隙光纤，其特征在于，包括由内到外依次同心连接的纤芯、空气孔包层、第一空气反谐振层、石英反谐振层、第二空气反谐振层和外部石英层；

在两个空气反谐振层中沿圆周均匀分布若干支撑石英壁，第二空气反谐振层中的支撑石英壁两端分别固定在外部石英层和石英反谐振层上，第一空气反谐振层中的支撑石英壁两端分别固定在空气孔包层和石英反谐振层上；

所述的第一空气反谐振层的内径r1

具体计算过程为：首先，去掉石英反谐振层与第二空气反谐振层，使用有限元计算软件进行仿真，当第一空气反谐振层的厚度为理论最优值3.705μm时，其限制损耗随第一空气反谐振层的内径r1的变化为：当r1＝24μm时，限制损耗相对较小且距离空气孔包层较近；

所述的第一空气反谐振层与第二空气反谐振层的厚度计算公式如下：

λ为传输波长，n_eff为基模对应的等效模式折射率，u为零阶贝塞尔函数的第一个零点值，r为纤芯的半径；

可知，第一空气反谐振层的厚度和第二空气反谐振层的厚度h与传输波长λ无关，只与纤芯的半径r成线性对应关系，使用有限元计算软件进行仿真，对h进行优化，当第一空气反谐振层和第二空气反谐振层的厚度相等，且均为3.25μm时限制损耗最小；

所述的石英反谐振层的理论最优厚度t的计算公式如下：

m为自然数，取值为0，1和2；n为石英的折射率；

使用有限元计算软件进行仿真：当m＝0时，t＝372nm，当m＝1时，t＝1116nm，当m＝2时，t＝1860nm，得到石英反谐振层厚度的三组理论值。

2.如权利要求1所述的一种基于外加反谐振层的空芯光子带隙光纤，其特征在于，所述的两个空气反谐振层中沿圆周均匀分布若干支撑石英壁中相邻支撑石英壁的间隔角度为θ＝30°。

3.如权利要求1所述的一种基于外加反谐振层的空芯光子带隙光纤，其特征在于，所述的支撑石英壁的厚度p范围为0.25-0.375μm时限制损耗相对较小。