[实用新型]一种单偏振单模光子晶体光纤

说明书

技术领域

本实用新型涉及光子晶体光纤通信领域，具体涉及一种单偏振单模光子晶体光纤。

背景技术

单偏振单模光子晶体光纤继承了光子晶体光纤结构设计灵活的优良特点，通过简单调节结构参数可以方便地制作出不同单偏振单模带宽、不同限制损耗、不同色散等传输特性不同的新型偏振保持光子晶体光纤。单偏振单模光子晶体能够有效地克服偏振串扰、偏振相关损耗以及偏振模色散等问题，从而改善光器件以及光传输系统的稳定性，可以广泛的用于高功率光纤激光器、光纤陀螺、光纤起偏器等偏振敏感型应用领域。

目前，在单偏振单模光子晶体光纤的研究领域中，已经有多种单偏振单模光子晶体光纤的结构，例如椭圆空气孔高双折射光纤、高非线性低色散光纤、谐振耦合法实现的光纤等，但是这些现有的光纤或多或少都存在缺点，这些缺点总结为：单偏振单模运转区域小、损耗高、色散高。

实用新型内容

本实用新型解决了现有技术中的不足，提供了一种具有大的单偏振单模运转区域的单偏振单模光子晶体光纤。

本实用新型的技术方案：

一种单偏振单模光子晶体光纤，其为在光纤基底上开设若干空气孔组成的光子晶体光纤结构，其包括包层和纤芯层，所述包层为阵列排列的空气孔，其特征在于，所述包层中的空气孔为小空气孔，所述纤芯层的空气孔为大空气孔，所述包层中的小空气孔排列方式为：将正六边形排列压缩成不具有六重旋转对称性的六边形阵列；所述纤芯层为：在光子晶体光纤中心位置缺失一个空气孔，在所述缺失空气孔的位置的四角均设有一个大空气孔，所述四个大空气孔围成的范围为所述纤芯层。

优选的，所述小空气孔的直径为d，大空气孔的直径为D，小空气孔阵列x方向上的间距为Ax，小空气孔阵列y方向上的间距为Ay，通过压缩六边形小空气孔阵列后，将原来的Ay＝0.866Ax压缩为Ay＝0.75Ax。

优选的，所述大空气孔围成矩形。

优选的，所述小空气孔围绕着所述大空气孔为五层结构。

优选的，所述光纤基底为二氧化硅。

实用新型所达到的有益效果：

本实用新型的单偏振单模光子晶体光纤通过压缩六边形空气孔阵列，消除了六重旋转对称性引入全局双折射，再通过纤芯引入大空气孔造成几何结构不对称从而得到高双折射的结构，并且其单模单偏振运转区域展宽，实现了宽带宽、低损耗单模单偏振运转。

附图说明

图1是本实用新型的截面结构示意图。

其中，10-光纤基底，11-小空气孔，12-大空气孔。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

实施例1

如图1所示，本实施例中公开一种单偏振单模光子晶体光纤，其是一种在二氧化硅光纤基底10上开设若干空气孔组成的光子晶体光纤结构，其包括：包层和纤芯层，上述包层为阵列排列的空气孔，在光子晶体光纤的中心位置上缺失一个空气孔组成纤芯层。

在本实施例中，上述包层中的空气孔为小空气孔11，上述纤芯层的空气孔为大空气孔12；其中，上述包层中的小空气孔11排列方式为：将正六边形排列压缩成不具有六重旋转对称性的六边形阵列；上述纤芯层为：在光子晶体光纤中心位置缺失一个小空气孔11，在上述缺失小空气孔11的位置的四角均设有一个大空气孔12，上述四个大空气孔12围成的范围为上述纤芯层。并且上述的四个大空气孔12为矩形排布。

在本实施例中，上述小空气孔11围绕着上述大空气孔12五层，一般在光子晶体光纤中空气孔的层数在3-5层较佳，既能达到能量传输的要求，又不会有太大损耗。

上述小空气孔的直径为d，大空气孔的直径为D，小空气孔阵列x方向上的间距为Ax，小空气孔阵列y方向上的间距为Ay，在本实施例中是根据横向谐振耦合和复杂包层基空间填充模式理论，通过压缩六边形小空气孔阵列，将原来的Ay＝0.866Ax压缩为Ay＝0.75Ax，消除了六重旋转对称性引入全局双折射，再通过纤芯引入大空气孔造成几何结构不对称从而得到高双折射结构，然后选取适当的结构参数会在波长为1.55μm处实现包层基空间填充模的一个偏振态将与纤芯双折射一个偏振态满足横向谐振耦合条件，将这个偏振态的光场能量迅速耦合到包层中衰减截止，将单模单偏振运转区域展宽到1.43μm到1.87μm，最终实现了宽带宽、低损耗单模单偏振运转。

以上上述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。