光子晶体光纤、光子晶体光纤的制备方法以及超连续谱光源技术

本发明专利技术涉及一种光子晶体光纤(PCF)、PCF的制备方法以及包括这种PCF的超连续谱光源。PCF具有纵轴并且包括沿所述纵轴的长度延伸的芯和围绕所述芯的包层区域。至少所述包层区域包括多个在至少微结构长度部分中的以沿着所述PCF的纵轴延伸的内含物形式的微结构。在所述微结构长度部分的至少抗劣化长度部分中，PCF包含氢和/或氘。在至少所述抗劣化长度部分中，所述PCF还包括围绕所述包层区域的主涂层，该主涂层在低于Th的温度下不透氢和/或氘，其中Th为至少约50℃，优选地，50℃<Th<250℃。

Fabrication methods of photonic crystal fiber and photonic crystal fiber and supercontinuum source

The invention relates to a method for preparing photonic crystal fiber (PCF) and PCF, and a supercontinuum source including the PCF. The PCF has a longitudinal axis and includes a core extending along the length of the longitudinal axis and a cladding region surrounding the core. At least the cladding region includes a plurality of microstructures in at least the length of the microstructured length portion, in the form of an inclusion extending along the longitudinal axis of the PCF. The PCF contains hydrogen and / or deuterium in at least a portion of the length of the microstructure length section. The anti deterioration in at least the length, the PCF also includes the main coating around the cladding region, the main coating through hydrogen and / or deuterium at a temperature lower than Th, wherein Th is at least about 50 DEG, preferably 50 DEG, 250 DEG C < Th<.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光子晶体光纤、光子晶体光纤的制备方法以及超连续谱光源
本专利技术涉及光子晶体光纤(PCF)、PCF的制备方法、包含这种PCF(微结构光纤)的超连续谱光源、以及光超连续谱辐射源。
技术介绍
在下文中称为PCF或微结构光纤的光子晶体光纤是一种具有芯的光纤，该芯被包层区域包围，包层区域具有布置在背景材料中(典型地以规则阵列)的多个内含物(有时称为包层特征或微结构)。内含物可以是气体、液体或固体内含物。原则上，内含物可能是孔隙，但实际上孔隙通常包含一些气体分子。这种类型的光纤是本领域公知的，例如US2012195554、US8406594、US2011116283和US2012195554中所描述的。微结构纤维可以例如是二氧化硅玻璃。可以向二氧化硅玻璃中添加其它材料以改变其折射率或提供诸如光放大、灵敏度等的效果。包层内含物之间的中心到中心的间隔被定义为间距(Λ)。PCF通常至少部分地表征为芯的尺寸和内含物尺寸与其间隔或间距(Λ)的比值。通过调节包层内含物的尺寸和间距，可以调节光纤的零色散波长(ZDW)。光子晶体光纤通常适用于大功率光源。相对较高的功率在光纤中的传导可能与几种商业应用相关，例如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光子晶体光纤(PCF)，其具有纵轴并且包括沿所述纵轴的长度延伸的固体芯和围绕所述芯的包层区域，其中，至少所述包层区域包括多个在至少微结构长度部分中的以沿着所述PCF的纵轴延伸的内含物形式的微结构，其中，所述PCF在所述微结构长度部分的至少抗劣化长度部分中包含氢和/或氘，所述PCF在至少所述抗劣化长度部分中还包括围绕所述包层区域的主涂层，该主涂层在低于Th的温度下不透氢和/或氘，其中，Th为至少约50℃，优选地，50℃<Th<250℃。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.18 DK PA2014708001.一种光子晶体光纤(PCF)，其具有纵轴并且包括沿所述纵轴的长度延伸的固体芯和围绕所述芯的包层区域，其中，至少所述包层区域包括多个在至少微结构长度部分中的以沿着所述PCF的纵轴延伸的内含物形式的微结构，其中，所述PCF在所述微结构长度部分的至少抗劣化长度部分中包含氢和/或氘，所述PCF在至少所述抗劣化长度部分中还包括围绕所述包层区域的主涂层，该主涂层在低于Th的温度下不透氢和/或氘，其中，Th为至少约50℃，优选地，50℃<Th<250℃。2.根据权利要求1所述的PCF，其中，所述包层区域中的多个内含物被布置成包含围绕所述芯的至少两个内含物环的模式。3.根据前述权利要求中任一项所述的PCF，其中，所述内含物包括气体内含物，优选地，所述气体内含物在所述抗劣化长度部分的两侧被封闭。4.根据前述权利要求中任一项所述的PCF，其中，所述抗劣化长度部分是所述PCF的整个长度，可选地除了所述PCF的封闭端，所述封闭端分别具有沿所述PCF的长度的高达约3mm，例如高达约2mm，例如高达约1mm，例如高达约0.5mm，例如高达约0.3mm，例如高达约0.2mm的长度。5.根据前述权利要求中任一项所述的PCF，其中，至少所述抗劣化长度部分的包层区域中的多个内含物包括包含内侧内含物的内包层区域和包含外侧内含物的外包层区域，其中，所述内侧内含物比所述外侧内含物大，优选地，所述内侧内含物包括至少一个内含物环，并且所述外侧内含物包括至少一个外侧内含物环，更优选地，所述内侧内含物的直径dinner比所述外侧内含物的直径douter大至少约15％，例如至少约20％，例如至少约25％，例如至少约30％。6.根据前述权利要求中任一项所述的PCF，其中，至少所述抗劣化长度部分中的包层区域包括包含所述内含物的内包层区域和围绕所述内包层区域的外包层区域，其中，所述内包层区域的最外层内含物和所述主涂层之间的径向距离为至少约10μm，可选地，所述内包层区域和所述主涂层之间的材料形成氢和/或氘的储存器。7.根据前述权利要求中任一项所述的PCF，其中，所述芯在至少所述抗劣化长度部分中具有约10μm或更小的芯直径，例如约8μm或更小，例如约6μm或更小，例如大于约3μm的范围，例如从约3μm到约5μm的范围。8.根据前述权利要求中任一项所述的PCF，其中，在至少所述抗劣化长度部分中，最内层内含物与所述芯的中心到中心距离小于约50μm，优选小于约40μm，例如小于约30μm，例如小于约10μm。9.根据前述权利要求中任一项所述的PCF，其中，所述PCF对于1000nm至1100nm之间的至少一个波长具有反常色散，优选地，所述PCF在约1030nm或1064nm具有反常色散。10.根据前述权利要求中任一项所述的PCF，其中，所述PCF的芯在1064nm是空间单模。11.根据前述权利要求中任一项所述的PCF，其中，所述PCF的芯在1030nm是单模。12.根据前述权利要求中任一项所述的PCF，其中，至少所述PCF的芯基本上不含锗，优选地至少所述芯基本上是未掺杂的二氧化硅或氟掺杂的二氧化硅。13.根据前述权利要求中任一项所述的PCF，其中，至少所述PCF的芯基本上不含活性材料，例如稀土离子。14.根据前述权利要求中任一项所述的PCF，其中，所述主涂层包括氮化物、碳、铝、金、铜、镍、金属玻璃或包含前述一种或多种的组合或合金。15.根据前述权利要求中任一项所述的PCF，其中，所述主涂层的厚度为约5nm至约25my，例如约5nm至约10μm，例如10nm至约5μm，例如约20nm至约1μm。16.根据前述权利要求中任一项所述的PCF，其中，所述主涂层在高于T0的温度下对于氢和/或氘是扩散开放的，其中T0大于Th，优选地，T0为至少约25℃，优选地T0在约50℃至约300℃的区间内，例如至少约70℃，例如至少约100℃。17.根据前述权利要求中任一项所述的PCF，其中，所述PCF包括在所述主涂层外部的用于机械保护的至少一个附加涂层，所述附加涂层优选地为聚合物涂层，其有利地包含丙烯酸酯、聚酰亚胺、聚氨酯、硅树脂或其任何组合。18.根据前述权利要求中任一项所述的PCF，其中，所述PCF包括至少一个锥形长度部分，其中所述芯在所述锥形长度部分的第一端具有芯直径D1，并且所述芯在所述锥形长度部分的第二端具有芯直径D2，其中，D1大于D2，优选地，D2为D1的高达约0.95倍，例如为D1的约0.1至约0.9倍。19.根据权利要求18所述的PCF，其中，所述锥形长度部分的所述第一端在所述光纤的发射端，或者距离所述光纤的发射端的长度为高达5cm，优选地，所述锥形长度部分的所述第一端靠近或包含在所述抗劣化长度部分中。20.根据权利要求1-3或权利要求5-19中任一项所述的PCF，其中，所述PCF包括两个或更多个拼接的光纤长度部分，其中，至少一个拼接的光纤长度部分是或者包括所述抗劣化长度部分。21.根据权利要求1-3或权利要求5-20中任一项所述的PCF，其中，所述PCF包括具有第一长度L1的第一长度部分，其中，所述光纤的至少在垂直于所述纵轴通过所述第一长度部分的第一横截面处的内含物具有第一间距Λ1、第一内含物直径d1和内含物的第一相对尺寸d1/Λ1，具有第二长度L2的第二长度部分，其中，所述光纤的至少在垂直于所述纵轴通过所述第二长度部分的第二横截面处的微结构单元具有第二间距Λ2、第二内含物直径d2和内含物的第二相对尺寸d2/Λ2，所述第一长度L1和所述第二长度L2中的至少一个包括所述抗劣化长度部分或由所述抗劣化长度部分组成。22.根据前述权利要求中任一项所述的PCF，其中，所述PCF包括沿着所述PCF的长度延伸的模式适配器，所述模式适配器至少在从所述PCF的发射端延伸的或从所述PCF的发射端延伸多达5cm的模场适配长度部分中，其中，所述模场适配长度部分的长度至少约5cm，例如至少约10cm，例如至少约20cm，有利地，所述模场适配长度部分被部分地或完全包含在所述抗劣化长度部分中。23.一种制备如前述权利要求1-22中任一项所述的PCF的方法，其中，所述方法包括：·制备预成型件，所述预成型件包括用于所述PCF的芯和包层区域的预成型结构，·拉制所述预成型件以获得所述PCF的芯和包层区域，·至少对所述PCF的抗劣化长度部分进行氢和/或氘加载，以及·将主涂层施加到所述PCF的至少所述抗劣化长度部分，优选地，所述抗劣化...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·T·奥克塞卓德，C·L·拜格，C·雅各布森，J·K·朗格塞，K·G·叶斯帕森，J·约翰森，M·D·马克，M·E·V·佩德森，C·L·汤姆森，
申请(专利权)人：NKT光子学有限公司，
类型：发明
国别省市：丹麦,DK