光子晶體光纖偏振分束器的製造方法
2023-04-28 16:59:06 2
光子晶體光纖偏振分束器的製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種基於雙芯光子晶體光纖偏振分束器，構成偏振分束器的雙芯光子晶體光纖包括石英背景材料以及圓形和橢圓形的空氣孔，並米用正二角形晶格-矩形晶格-正二角形晶格混合結構排列，雙芯由橢圓孔和其周圍的圓空氣孔構成，且中心橢圓空氣孔的長軸(短軸）與其兩側橢圓空氣孔的長軸(短軸）垂直。該結構使雙芯光子晶體光纖雙折射效應更加強烈，有利於X和Y偏振光進行分離，提高分束器性能。本發明偏振分束器可以均衡實現了短長度、高消光比、帶寬較寬的特性，對光通信系統微型化、超大容量和超高帶寬的發展具有重要的理論指導意義。
【專利說明】光子晶體光纖偏振分束器
【技術領域】
[0001] 本發明涉及偏振分束器領域，具體是一種基於雙芯光子晶體光纖的偏振分束器。
【背景技術】
[0002] 偏振分束器是將一束光的兩個正交偏振模進行分離的器件，廣泛應用於光通信、 光傳感和光電檢測等通信系統中。目前，光通信系統正朝著超大容量和微型化的方向發 展，而基於傳統光纖的偏振分束器已不能滿足這些發展要求。近年來，具有優良光學特性 的光子晶體光纖（PCF)引起了人們的高度重視，而且靈活的結構為設計雙芯光子晶體光纖 提供新的方法，也為研製高性能偏振分束器提供了新的途徑。例如，文獻"Polarization splitter based on photonic crystal fibers" 報導了 一種長度為 1. 7mm、工作帶寬為 40nm的雙芯光子晶體光纖偏振分束器，性能明顯優於傳統偏振分束器。其後，又出現了 其他結構的光子晶體光纖偏振分束器，文獻"Polarization splitter in three-core photonic crystal fibers"報導了一種三芯光子晶體光纖偏振分束器，並對其性能進行了 石開究；文獻"A novel approach for designing photonic crystal fiber splitters with polarization independent propagation characteristics，'提出 了全捕圓結構的雙芯 光子晶體光纖偏振分束器；文獻"Polarization splitter based on a square-lattice photonic crystal fiber"設計了長度為20mm、帶寬為90nm正方形晶格結構的雙芯光子晶 體光纖偏振分束器；文獻"A novel polarization splitter based on dual-core hybrid photonic crystal fibers，'以及文獻''Ultrabroadband polarization splitter based on three-core photonic crystal fibers"則通過包層或纖芯摻雜的方法設計了混合雙芯PCF 偏振分束器。但是上述偏振分束器或者長度過長，或者帶寬範圍較窄，性能較差。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的是提供一種雙芯光子晶體光纖偏振分束器，以提高現有光纖偏振分 束器的性能。
[0004] 為了達到上述目的，本發明所採用的技術方案為：
[0005] -種光子晶體光纖偏振分束器，其特徵在於：構成偏振分束器的雙芯光子晶體光 纖採用正三角形晶格-矩形晶格-正三角形晶格空氣孔混合排列的結構，該結構由圓形空 氣孔和橢圓形空氣孔構成，所有的圓形空氣孔的直徑為D，正三角形排列的空氣孔間距為 Ai，矩形結構排列的空氣孔水平和堅直間距分別為人2和Λ3，其中Λ1= Λ2，光子晶體光 纖的雙芯即纖芯Α和纖芯Β由橢圓空氣孔及其周圍的圓空氣孔構成。
[0006] 兩側橢圓空氣孔關於中心橢圓空氣孔的短軸對稱，且中心橢圓空氣孔的長軸或短 軸與其兩側橢圓空氣孔的長軸或短軸垂直，所有橢圓空氣孔短軸長為d，d數值上等於圓形 空氣孔的直徑D，長軸長分別為屯、d 2和d3，兩側橢圓空氣孔的中心間距為4 Λ 2。
[0007] 本發明設計了一種高性能雙芯光子晶體光纖偏振分束器，在
【權利要求】
1. 一種光子晶體光纖偏振分束器，其特徵在於：構成偏振分束器的雙芯光子晶體光纖 採用正三角形晶格-矩形晶格-正三角形晶格空氣孔混合排列的結構，該結構由圓形空氣 孔和橢圓形空氣孔構成，所有的圓形空氣孔的直徑為D，正三角形排列的空氣孔間距為Λρ 矩形結構排列的空氣孔水平和堅直間距分別為人2和Λ3，其中Λ1=Λ 2，光子晶體光纖的雙 芯即纖芯Α和纖芯Β由橢圓空氣孔及其周圍的圓空氣孔構成。
2. 根據權利要求1所述的光子晶體光纖偏振分束器，其特徵在於：兩側橢圓空氣孔關 於中心橢圓空氣孔的短軸對稱，且中心橢圓空氣孔的長軸或短軸與其兩側橢圓空氣孔的長 軸或短軸垂直，所有橢圓空氣孔短軸長為d，d數值上等於圓形空氣孔的直徑D，長軸長分別 為(1^4和d 3，兩側橢圓空氣孔的中心間距為4/12。
【文檔編號】G02B6/024GK104216043SQ201410374653
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年7月31日 優先權日:2014年7月31日
【發明者】姜海明, 王二壘, 謝康 申請人:合肥工業大學