[发明专利]一种光子晶体光纤及其制备方法

权利要求书

1.一种光子晶体光纤，其特征在于，包括：

纤芯、包围所述纤芯的光子晶体结构层和包围所述光子晶体结构层的保护层，其特征在于：所述的光子晶体结构层仅具有三重及三重以下的旋转对称轴；所述光子晶体结构层的折射率小于纤芯的折射率，且所述光子晶体结构层的折射率小于所述保护层的折射率。

2.根据权利要求1所述的光子晶体光纤，其特征在于：所述光子晶体光纤包括多个相同的微结构区，相邻的微结构区镜像对称。

3.根据权利要求1所述的光子晶体光纤，其特征在于：所述光子晶体结构层由三个或三个以下相同的微结构区构成，所述三个或三个以下相同的微结构区以中心对称方式排列。

4.根据权利要求1或3所述的光子晶体光纤，其特征在于：所述光子晶体结构层为复合层，所述复合层包含低折射率区域和包围所述低折射率区域的高折射率区域，所述低折射率区域的折射率低于所述高折射率区域的折射率，所述低折射率区域仅具有三重及三重以下的旋转对称轴。

5.根据权利要求4所述的光子晶体光纤，其特征在于：所述光子晶体结构层由三个相同的微结构区构成，所述微结构区内的低折射率区域中心按正三角形排列。

6.根据权利要求5所述的光子晶体光纤，其特征在于：位于不同微结构区的相邻两排低折射率区域中心呈正方形排布。

7.根据权利要求4所述的光子晶体光纤，其特征在于：所述光子晶体结构层中，高折射率区域的折射率等于或低于所述保护层的折射率；所述保护层的折射率等于或大于所述纤芯的折射率。

8.根据权利要求1所述的光子晶体光纤，其特征在于：所述纤芯为复合层，所述复合层包含低折射率区域和包围所述低折射率区域的高折射率区域，所述低折射率区域的折射率低于所述高折射率区域的折射率。

9.根据权利要求8所述的光子晶体光纤，其特征在于：所述光子晶体光纤结构层为复合层；

所述纤芯的低折射率区域的折射率大于所述光子晶体结构层的高折射率区域，或者，所述纤芯的低折射率区域的折射率等于所述光子晶体结构层的低折射率区域，且所述光子晶体结构层的低折射率区域的直径与相邻低折射率区域的间距之比大于纤芯。

10.根据权利要求5至9任意一项所述的光子晶体光纤，其特征在于：所述纤芯、保护层和复合层中的高折射率区域均包括石英玻璃、磷酸盐玻璃、硅酸盐玻璃、碲酸盐玻璃、氟化物玻璃或者硫系玻璃中的一种或多种；所述复合层中的低折射率区域包括空气、掺氧化锗石英玻璃、磷酸盐玻璃、硅酸盐玻璃、碲酸盐玻璃、氟化物玻璃或者掺锗硫系玻璃中的一种或多种。

11.一种如权利要求1至10任意一项所述的光子晶体光纤的制备方法，其特征在于，包括：

制造第一玻璃棒、第二玻璃棒和第三玻璃棒，所述第一玻璃棒用于形成保护层，所述第二玻璃棒用于形成光子晶体光纤结构层，所述第三玻璃棒用于形成纤芯；所述第一玻璃棒、第二玻璃棒和第三玻璃棒的外径均相同； 所述第二玻璃棒的折射率小于第三玻璃棒的折射率；所述第二玻璃棒的折射率小于第一玻璃棒的折射率；

在套筒模具中形成初始预制棒，所述初始预制棒包括自内向外排列的第三玻璃棒、第二玻璃棒和第一玻璃棒，所述预制棒中第二玻璃棒的排列仅具有三重及三重以下的旋转对称轴；

去掉所述套筒模具，得到光纤预制棒；

将所述套筒模具去掉后，将所述光纤预制棒拉制成光纤。

12.根据权利要求11所述的光子晶体光纤的制备方法，其特征在于，在套筒模具中形成初始预制棒，包括：选择第一玻璃棒、第二玻璃棒和第三玻璃棒中的一者作为候选玻璃棒，其他两者作为替代玻璃棒；将所述候选玻璃棒排满所述套筒模具；用所述替代玻璃棒分别替换相应的候选玻璃棒，得到所述初始预制棒。