一种基于外加反谐振层的空芯光子带隙光纤制造技术

本发明专利技术公开了一种基于外加反谐振层的空芯光子带隙光纤，属于微结构光纤技术领域，包括由内到外依次同心连接的纤芯、空气孔包层、第一空气反谐振层、石英反谐振层、第二空气反谐振层和外部石英层；在两个空气反谐振层中沿圆周均匀分布若干支撑石英壁，用于支撑石英反谐振层。通过优化，得到第一空气反谐振层的内径为24μm，两个空气反谐振层的厚度为3.25μm，石英反谐振层的厚度为1.17μm，支撑石英壁的厚度为0.35μm。本发明专利技术的限制损耗相比于4层结构的空芯光子带隙光纤的限制损耗降低了55倍，与6层结构的空芯光子带隙光纤的限制损耗只增加了13倍，保证了空气孔数量较少的同时降低了光纤拉制难度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于外加反谐振层的空芯光子带隙光纤
本专利技术属于微结构光纤
，具体涉及一种基于外加反谐振层的空芯光子带隙光纤。
技术介绍
空芯光子带隙光纤是一种基于二维光子晶体结构的微结构光纤，其包层部分周期性排列的SiO2和空气孔能够产生光子带隙效应，从而将光波限制在光纤中心的空气纤芯中传播。由于光在纤芯的空气中传输，空芯光子带隙光纤具有对弯曲不敏感，对电磁场、温度、空间辐射等环境因素的敏感度低等优良特性。因此，空芯光子带隙光纤在光纤传感器、高能激光传输以及粒子导引等领域具有广阔的应用前景。国内外众多研究机构已开展对其模式、损耗等特性的研究。虽然空芯光子带隙光纤的环境适应性优良，但其光纤损耗远远大于普通单模光纤，其损耗由两部分构成，即散射损耗与限制损耗。散射损耗产生的主要原因是受制作工艺的限制，其纤芯内壁表面较为粗糙，部分光会在纤芯内壁表面发生散射而被损耗掉，其大小与空气孔层数无关。限制损耗主要由包层的周期性排列的空气孔层数决定。层数越多，限制损耗越小，目前已经实用化的空心光子带隙光纤的空气孔层数一般为6层或8层，其限制损耗比散射损耗小两本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于外加反谐振层的空芯光子带隙光纤，其特征在于，包括由内到外依次同心连接的纤芯、空气孔包层、第一空气反谐振层、石英反谐振层、第二空气反谐振层和外部石英层；/n在两个空气反谐振层中沿圆周均匀分布若干支撑石英壁，第二空气反谐振层中的支撑石英壁两端分别固定在外部石英层和石英反谐振层上，第一空气反谐振层中的支撑石英壁两端分别固定在空气孔包层和石英反谐振层上。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于外加反谐振层的空芯光子带隙光纤，其特征在于，包括由内到外依次同心连接的纤芯、空气孔包层、第一空气反谐振层、石英反谐振层、第二空气反谐振层和外部石英层；
在两个空气反谐振层中沿圆周均匀分布若干支撑石英壁，第二空气反谐振层中的支撑石英壁两端分别固定在外部石英层和石英反谐振层上，第一空气反谐振层中的支撑石英壁两端分别固定在空气孔包层和石英反谐振层上。


2.如权利要求1所述的一种基于外加反谐振层的空芯光子带隙光纤，其特征在于，所述的相邻支撑石英壁的间隔角度为θ＝30°。


3.如权利要求1所述的一种基于外加反谐振层的空芯光子带隙光纤，其特征在于，所述的第一空气反谐振层的内径r1范围为23.8-24.1μm，最优值为24μm；
具体计算过程为：首先，去掉石英反谐振层与第二空气反谐振层，使用有限元计算软件进行仿真，当第一空气反谐振层的厚度为理论最优值3.705μm时，其限制损耗随第一空气反谐振层的内径r1的变化为：当r1＝24μm时，限制损耗相对较小且距离空气孔包层较近。


4.如权利要求1所述的一种基于外加反谐振层的空芯光子带隙光纤，其特征在于，所述的第一空气反谐振层与第二空气反谐振层的厚度范围为2-4.25μm，最优选择h...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐小斌，朱云浩，高福宇，宋凝芳，金靖，张祖琛，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11