一种色散平坦光子晶体光纤及其色散调控方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103257396A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103257396103257396A(43)申请公布日2013.08.21(21)申请号201310130883.3(22)申请日2013.04.16(71)申请人中南民族大学地址430074湖北省武汉市洪山区民族大道708(72)发明人侯金杨春勇陈少平赵佳佳(74)专利代理机构华中科技大学专利中心42201代理人朱仁玲(51)Int.Cl.G02B6/036(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图1页附图1页(54)发明名称一种色散平坦光子晶体光纤及其色散调控方法(57)摘要本发明公开了一种色散平坦光子晶体光纤，包括纤芯、内包层和外包层，内包层为多层结构，且每层均呈正2N边形结构，该正2N边形结构上均匀设置有多个孔结构，纤芯是由内包层的最内层所环绕的区域所形成，外包层包围内包层设置，且为多层结构，且每层均呈正2N边形结构，该正2N边形结构上均匀设置有多个孔结构，内包层和外包层的多层正2N边形均以光纤的中心点为中心，每一层上孔结构的间距均相等，外包层中每一层正2N边形结构的对应边均彼此平行，内包层中至少有一层正2N边形结构的对应边与外包层的对应边不平行，所有孔结构的直径大小相等。本发明通过维持包层孔结构大小相同的方式，降低拉制高质量色散平坦光子晶体光纤的难度。CN103257396ACN10325796ACN103257396A权利要求书1/1页1.一种色散平坦光子晶体光纤，包括纤芯、内包层和外包层，其特征在于，内包层为多层结构，且每层均呈正2N边形结构，该正2N边形结构上均匀设置有多个孔结构，其中N为大于1的正整数；纤芯是由内包层的最内层所环绕的区域所形成；外包层包围内包层设置，且为多层结构，且每层均呈正2N边形结构，该正2N边形结构上均匀设置有多个孔结构；内包层和外包层的多层正2N边形均以光纤的中心点为中心，每一层上孔结构的间距均相等；外包层中每一层正2N边形结构的对应边均彼此平行；内包层中至少有一层正2N边形结构的对应边与外包层的对应边不平行；所有孔结构的直径大小相等。2.根据权利要求1的色散平坦光子晶体光纤，其特征在于，光纤的背景材料采用二氧化硅或硅。3.根据权利要求3的色散平坦光子晶体光纤，其特征在于，内包层和外包层的孔结构可以填充空气，或者比背景材料的折射率低的材料。4.根据权利要求3的色散平坦光子晶体光纤，其特征在于，内包层的层数为小于等于4层，外包层的层数为大于等于8层。5.一种根据权利要求1所述的色散平坦光子晶体光纤的色散调控方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）使内包层中的最内层作为当前层，按照顺时针方向将当前层围绕纤芯依次旋转1度、2度、…、360/N度，以得到光纤对应于不同旋转角度的色散曲线；（2）在得到的不同色散曲线中查找同时覆盖1.2至1.6微米波长范围内的最平坦的色散曲线对应的旋转角度，作为最内层的最优旋转角度；（3）对于内包层中的剩余层，分别将每一层作为当前层，并重复执行上述步骤（1）和（2），以得到不同层对应的最优旋转角度；（4）将步骤（1）到（3）中获得的最优旋转角度对应的色散曲线进行比较，以获得其中最平坦的一条色散曲线对应的最优旋转角度，并将该角度对应的层顺时针方向旋转该角度；（5）对内包层中所有的剩余层，分别将每一层作为当前层，并重复执行步骤（1）到（4），直到处理完所有剩余层为止。2CN103257396A说明书1/4页一种色散平坦光子晶体光纤及其色散调控方法技术领域[0001]本发明属于光纤技术领域，更具体地，涉及一种色散平坦光子晶体光纤及其色散调控方法。背景技术[0002]光子晶体光纤也可以称为多孔光纤，其中心是由缺失一个或多个孔结构的纤芯构成，纤芯外部环绕着多层孔结构包层。光子晶体光纤具有较大的设计自由度，通过合理设计光子晶体光纤的横向结构，改变微结构光纤包层中孔直径和孔间距大小，即可获得适当的色散特性。其中具有正色散平坦、零色散平坦及负的色散平坦光子晶体光纤在实现色散补偿、低色散传输、光纤传感器件等领域具有重要应用。现有的文献和专利中，人们在设计具有不同色散特性的光子晶体光纤时，通常都牵涉到改变某些孔的直径大小，由此带来的问题是，不同的孔直径为拉制高质量色散平坦光子晶体光纤增加了难度，从而限制了色散平坦光子晶体光纤的应用性。发明内容[0003]针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种色散平坦光子晶体光纤，其通过维持包层孔结构大小相同的方式，降低拉制高质量色散平坦光子晶体光纤的难度，放宽公差要求，提高生产成本率，降低成本，可广泛地应用于色散补偿、低色散传输及光纤传感器件领域。[0004]为实现上述目的，本发明提供了一种