[发明专利]用于形成空心光束的光子晶体光纤耦合器及其制备方法

权利要求书

1.一种用于形成空心光束的光子晶体光纤耦合器，包括：

单模光纤，其一端作为光子晶体光纤耦合器输入端；

环芯光子晶体光纤，其一端作为光子晶体光纤耦合器输出端；

其特征在于：

所述光子晶体光纤耦合器进一步包括环芯光子晶体光纤的另一端与单模光纤另一端的熔接接合区，以便在所述光子晶体光纤耦合器的输入端接收输入光时在所述光子晶体光纤耦合器的输出端获得空心光束，

所述熔接接合区包括邻近单模光纤的环芯光子晶体光纤中空气孔完全塌陷的完全塌陷区和朝向完全塌陷区方向环芯光子晶体光纤中空气孔直径逐渐缩小的渐变塌陷区，

所述完全塌陷区长度为20-500μm，渐变塌陷区长度为10-100μm。

2.如权利要求1所述的光子晶体光纤耦合器，其中所述环芯光子晶体光纤包括背景材料、环芯材料和空气孔，通过选择环芯光子晶体光纤的空气孔圈数、空气孔直径、孔中心间距、空气孔排列方式、环芯的位置、背景材料和环芯材料中的一个或多个，改变空心光束的暗斑尺寸、光束宽度、光束半径、宽度半径比中的一个或多个参数。

3.如权利要求2所述的光子晶体光纤耦合器，其中空气孔的圈数为1-25圈，空气孔排列方式为大体圆形或多边形。

4.如权利要求2所述的光子晶体光纤耦合器，其中所述环芯材料为热膨胀系数不同于背景材料的热膨胀系数的掺杂的背景材料。

5.如权利要求1所述的光子晶体光纤耦合器，进一步包括对所述环芯光子晶体光纤施加轴向应力以便对空心光束进行调谐的应力施加装置。

6.如权利要求4所述的光子晶体光纤耦合器，进一步包括对所述环芯光子晶体光纤的环境温度进行调节以便对空心光束进行调谐的温度调节装置。

7.一种用于形成空心光束的光子晶体光纤耦合器的制备方法，该光子晶体光纤耦合器包括：

单模光纤，其一端作为光子晶体光纤耦合器输入端；

环芯光子晶体光纤，其一端作为光子晶体光纤耦合器输出端；

其特征在于：

使环芯光子晶体光纤的另一端与单模光纤的另一端熔接接合形成邻近单模光纤的环芯光子晶体光纤中空气孔完全塌陷的完全塌陷区和朝向完全塌陷区方向环芯光子晶体光纤中空气孔直径逐渐减小的渐变塌陷区，以便在所述光子晶体光纤耦合器的输入端接收输入光时在所述光子晶体光纤耦合器的输出端获得空心光束，

所述完全塌陷区长度为20-500μm，渐变塌陷区长度为10-100μm。