[发明专利]一种可调谐单芯光子晶体光纤SPR单偏振波长分裂器

摘要

一种可调谐单芯光子晶体光纤(Photonic Crystal Fiber,PCF)SPR单偏振波长分裂器，涉及一种可调谐光纤波长分裂器，属于光纤通信和光器件领域，适用于波分复用解复用、光纤传感和激光系统等领域。解决了一般PCF波长分裂器的固定波长分裂、带宽较小、模式耦合不充分以及无法利用单芯PCF实现分束等缺点。在单芯PCF(7)中，对称的上空气孔(2‑1)和下空气孔(2‑2)内侧壁被镀金属材料(8‑1、8‑2)，根据SPR混合模耦合效应和单偏振滤波特性，当包含A和B两个波长的光进入PCF(7)后，A波长光的X‑偏振光被损耗掉Y‑偏振光输出，B波长光则恰好相反，由此分裂两波长光。又根据磁光效应，椭圆空气孔(3)中的磁流体折射率外加随磁场变化而变化，最终可实现单偏振波长分裂的可调谐。

主权项

1.一种可调谐单芯光子晶体光纤SPR单偏振波长分裂器，包括正六边形空气孔分布的单芯PCF（7），背景材料为石英（5），其中，两个小空气孔（4）半径为0.2微米到0.6微米，大空气孔（1）半径为0.5微米到2微米，大空气孔的周期（6‑1）为1.1微米到4.1微米，大小空气孔中心间距（6‑2）为0.8微米到2.7微米，四个椭圆形空气孔（3）的长短轴半径范围分别为1微米到2.5微米和0.5微米到2.2微米，两个小空气孔（4）对称分布在四个椭圆形空气孔（3）的左右两侧，在单芯PCF（7）中，还包括上空气孔（2‑1）和下空气孔（2‑2），上空气孔（2‑1）和下空气孔（2‑2）对称分布在椭圆形空气孔（3）的上下两侧，上空气孔（2‑1）内侧壁被镀膜上厚度可在30纳米到70纳米之间的金属材料（8‑1），下空气孔（2‑2）内侧壁也被镀膜上厚度可在30纳米到70纳米之间的金属材料（8‑2），根据SPR的混合模耦合效应和单偏振滤波特性，当包含A和B两个波长的光进入单芯PCF（7）后，A波长光的X‑偏振被吸收损耗掉而输出Y‑偏振光，相对应的B波长光则只有X‑偏振输出，Y‑偏振被吸收损耗掉，由此可分裂为两个波长的单偏振光，另外，由于在椭圆形空气孔（3）中填充满磁流体，当外加垂直或水平磁场强度变化时，根据磁光效应，磁流体折射率会发生相应变化，从而导致单芯PCF模式的有效折射率发生变化，实现单偏振波长分裂的可调谐。