分层微结构多孔光纤太赫兹低损耗波导制造技术

本发明专利技术提供了一种基于等差分层微结构多孔光纤的太赫兹低损耗波导。基底材料采用环烯烃类聚合物TOPAS，光纤横截面由三角晶格排列、半径满足差分层条件的亚波长圆形空气孔阵列组成。研究表明，当工作频率大于1.15THz时，归一化吸收损耗低于多孔度相等的均匀微结构多孔光纤，同时基模在空气包层中的能量分数降低了近70％，从而能够有效降低外界环境的干扰。本发明专利技术所述光纤能够显著改善均匀微结构多孔光纤在高频模场劣化、传输带宽有限、易受环境干扰等方面的不足。对于太赫兹波段宽带、低损耗波导和功能器件的应用具有重要意义。

THz low loss waveguide with layered microstructure and porous fiber

【技术实现步骤摘要】
分层微结构多孔光纤太赫兹低损耗波导
本专利技术涉及太赫兹波传输领域，具体涉及一种基于分层微结构多孔光纤的太赫兹低损耗波导。
技术介绍
太赫兹应用技术发展的一个迫切要求，就是如何使体积庞大的太赫兹空间光路系统向柔性、小型和轻便的方向发展。采用波导传输太赫兹波，并应用基于波导结构的太赫兹功能器件，能够实现对太赫兹波的线上操作，从而大大降低系统的连接损耗，减小系统体积，降低设计的复杂度。深入研究基于光子晶体光纤、多孔光纤等结构的聚合物波导和功能器件，对太赫兹技术的发展具有重要意义。多孔光纤概念由Atakaramian以及Hassani等人于2008年同时提出，一经提出就引起了广泛关注。它的传导机制不同于两种常见的光子晶体光纤——基于光子带隙原理的光子晶体光纤，和折射率引导型实芯光子晶体光纤。多孔光纤以空气为包层，纤芯具有多孔结构，因此它能够把导模的大部分能量局限在纤芯微空气孔中传输。而干燥空气在太赫兹波段的吸收损耗系数接近于零，因此这种结构大大降低了基底材料的吸收损耗，从而实现了太赫兹波段的低损耗传输。此外，多孔光纤以空气为包层，基于全内反射本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于等差分层微结构多孔光纤的太赫兹低损耗波导，光纤由纤芯和空气包层两部分组成，纤芯基本结构为聚合物材料内含若干沿轴向排列，横截面微结构尺寸满足等差分层条件的圆形空气孔阵列。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于等差分层微结构多孔光纤的太赫兹低损耗波导，光纤由纤芯和空气包层两部分组成，纤芯基本结构为聚合物材料内含若干沿轴向排列，横截面微结构尺寸满足等差分层条件的圆形空气孔阵列。


2.根据权利要求1所述基于等差分层微结构多孔光纤的太赫兹低损耗波导，其特征在于，光纤是以空气为包层的折射率引导型多孔光纤。


3.根据权利要求1所述基于等差分层微结构多孔光纤的太赫兹低损耗波导，其特征在于，多孔光纤横截面为三角晶格排列，具有六方对称性的圆形空气孔，晶格常数可以设置为25。


4.根据权利要求1所述基于等差分层微结构多孔光纤的太赫兹低损耗波导，其特征在于，多孔光纤的微结构采用等差分层设计，即在光纤横截面上，纤芯微结构分为多层，微结构基本单元为圆形，圆的半径为r，每向外一层，圆的半径尺寸增大固定...

【专利技术属性】
技术研发人员：李珊珊，常胜江，范飞，张昊，宋丽培，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：天津;12