[实用新型]一种高负色散的光子晶体光纤

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光子晶体光纤，具体的说是一种高负色散的光子晶体光纤。

背景技术

光子晶体光纤Photonic Crystal Fibers，PCF是基于光纤纤芯缺陷区和沿光纤轴向在包层横截面上呈现周期性排列的空气孔组成，其具有在近红外和可见波段的异常色散、极强的双折射、无截止单模、较低的损耗、高非线特性、可控的模式面积、易拉制的多芯结构等特性独特的光学性质。色散为不同频率的光波在同一介质中传播速度不同而引起的脉冲展宽，严重限制了传输速率。在光通信系统中降低光纤色散的最有效的方法是进行色散补偿。基于科研工作者对PCF研究工作的深入，发现PCF的特性，可以通过调整光子晶体光纤微结构参数进行灵活的调节。

近些年，色散补偿光纤也得到了广泛的研究报道。M. Asiful lslam等设计了一种全内反射型八角光子晶体光纤，在波长1460-1625nm范围内，负色散为-400~-725 ps·km^-1·nm^-1。 M. Mejbaul Haque等提出了宽带色散补偿光纤，在波长1.55μm处的负色散为-790 ps·km^-1·nm^-1。张立超等设计了一种八边形PCF作为色散补偿光纤，在波长1.55μm处负色散可以达到-1434.9 ps·km^-1·nm^-1。张亚妮设计了一种六角点阵PCF，在波长1.55μm处的负色散高达-3400 ps·km^-1·nm^-1。这种高负色散光子晶体光纤可以作为色散补偿光纤Dispersion Compensating Fiber，DCF对色散进行补偿，降低光通信传输系统中的总色散，改善信号质量。

实用新型内容

为了解决现有技术中的不足，本实用新型提供一种高负色散的光子晶体光纤，在整个C波段呈现高负色散和低约束损耗特性，适用于宽带色散补偿。

为了实现上述目的，本实用新型采用的具体方案为：

一种高负色散的光子晶体光纤，包括基材，在基材上设置有纤芯和围绕在纤芯外侧的包层，其中包层由若干个沿光纤径向排列且相互平行的圆形空气孔组成，所述包层包括若干个沿正六边形分布的第三空气孔，在正六边形的中心处设置有两排相互平行的第一空气孔，两排第一空气孔之间的基材构成纤芯；在第一空气孔和第三空气孔之间设置有若干个周期性排列的第二空气孔；所述第一空气孔的孔径大于第三空气孔的孔径，第三空气孔的孔径大于第二空气孔的孔径；任意两个相邻空气孔之间轴线之间的间距均相等。

每排第一空气孔共有四个，且第一空气孔的孔径1.14μm。

所述第二空气孔共设置层，且孔径为0.83μm。

所述第三空气孔共设置层，且孔径为0.88μm。

所述任意两个空气孔之间的间距为1.15μm。

所述光纤基材为石英，其折射率为1.45。

有益效果：

1、本实用新型所述的光子晶体光纤在低损耗通信窗口C波段呈现高负色散，能够有效地对带宽进行色散补偿；

2、本实用新型呈现的高双折射效应，适合用于光纤传感器的偏振控制、高精密光学器件及光通信系统。

附图说明

图1是本实用新型光子晶体光纤的横截面示意图；

图2是本实用新型光子晶体光纤的色散曲线图；

图3是本实用新型光子晶体光纤的双折射曲线图；

图4是本实用新型光子晶体光纤的约束损耗曲线图。

附图标记：1、纤芯，2、第一空气孔，3、第二空气孔，4、第三空气孔。

具体实施方式

下面根据附图具体说明本实用新型的实施方式。

如图1所示，一种高负色散的光子晶体光纤，包括基材，在基材上设置有纤芯1和围绕在纤芯1外侧的包层，其中包层由若干个沿光纤径向排列且相互平行的圆形空气孔组成，所述包层包括若干个沿正六边形分布的第三空气孔4，在正六边形的中心处设置有两排相互平行的第一空气孔2，两排第一空气孔2之间的基材构成纤芯1；在第一空气孔2和第三空气孔4之间设置有若干个周期性排列的第二空气孔3；所述第一空气孔2的孔径大于第三空气孔4的孔径，第三空气孔4的孔径大于第二空气孔3的孔径。除了排第一空气孔2中位置相对应的第一空气孔2之外，任意两个相邻空气孔轴线之间的间距均相等。