一种基于空心光纤的波长转换器件制造技术

本发明专利技术涉及波长转换领域，具体提供了一种基于空心光纤的波长转换器件，包括纤芯和拓扑绝缘体，纤芯中设有孔洞，拓扑绝缘体设置在孔洞内。应用时，纤芯中的光与拓扑绝缘体产生作用，拓扑绝缘体产生四波混频效应，从而实现波长转换。由于纤芯将光聚集在其中，并在其内形成强电场，本发明专利技术不仅能够实现高效率的波长转换，而且器件的尺寸小，而且波长转换过程不易受到外界的影响，系统工作稳定，在波长转换领域具有重要的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种基于空心光纤的波长转换器件
本专利技术涉及波长转换领域，具体涉及一种基于空心光纤的波长转换器件。
技术介绍
波长转换是指将一种波长的光转换为另外一种波长的光。波长转换能够实现波长的再利用，便于构成任意扩展的波分复用网络。因此，波长转换技术在全光通信中具有重要的作用。拓扑绝缘体材料具有宽带非线性和高稳定性，拓扑绝缘体材料在波长转换中具有重要的应用。但是，现有技术中器件的尺寸大，波长转换易受外界影响。
技术实现思路
为解决以上问题，本专利技术提供了一种基于空心光纤的波长转换器件，包括纤芯和拓扑绝缘体，纤芯中设有孔洞，拓扑绝缘体设置在孔洞内。更进一步地，纤芯的截面为圆形。更进一步地，拓扑绝缘体填充满孔洞。更进一步地，孔洞截面的形状为圆形，孔洞的圆心与纤芯截面的圆心重合。更进一步地，孔洞截面的形状为半圆形，半圆形的圆心与纤芯截面的圆心重合。更进一步地，孔洞截面的形状为星形，星形的中心与纤芯截面的圆心重合。更进一步地，还包括贵金属颗粒，贵金属颗粒置于孔洞的侧面上。更进一步地，贵金属颗粒的材料为金或银。更进一步地，贵金属颗粒为球形。更进一步地，拓扑绝缘体为Bi2Se3、Bi2Te3、Sb2Se3、Sb2Te3、InSb、Li2IrO3。本专利技术的有益效果：本专利技术提供了一种基于空心光纤的波长转换器件，包括纤芯和拓扑绝缘体，纤芯中设有孔洞，拓扑绝缘体设置在孔洞内。应用时，纤芯中的光与拓扑绝缘体产生作用，拓扑绝缘体产生四波混频效应，从而实现波长转换。由于纤芯将光聚集在其中，并在其内形成强电场，本专利技术不仅能够实现高效率的波长转换，而且器件的尺寸小，而且波长转换过程不易受到外界的影响，系统工作稳定，在波长转换领域具有重要的应用前景。以下将结合附图对本专利技术做进一步详细说明。附图说明图1是一种基于空心光纤的波长转换器件的示意图。图2是又一种基于空心光纤的波长转换器件的示意图。图中：1、纤芯；2、拓扑绝缘体。具体实施方式为进一步阐述本专利技术达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本专利技术的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。实施例1本专利技术提供了一种基于空心光纤的波长转换器件，如图1所示，包括纤芯1和拓扑绝缘体2。纤芯1外设有包层和保护层。纤芯1中设有孔洞，孔洞的方向沿纤芯1的方向，形成空心纤芯1。也就是说，纤芯1中的一段是设有孔洞的，这段纤芯1形成空心纤芯1。拓扑绝缘体2设置在孔洞内。纤芯1的截面为圆形。纤芯1为单模光纤的纤芯1。当光在纤芯1中传播时，光场主要集中在纤芯1的中部。孔洞截面的形状为圆形，孔洞的圆心与纤芯1截面的圆心重合。拓扑绝缘体2填充满孔洞，因为强光场聚集在孔洞的内侧，拓扑绝缘体2填充满孔洞，从而使得拓扑绝缘体2与强光场接触，从而增强了拓扑绝缘体2与强光场的作用，从而产生更强的四波混频效应。拓扑绝缘体2为Bi2Se3、Bi2Te3、Sb2Se3、Sb2Te3、InSb、Li2IrO3。应用时，纤芯1中的光与拓扑绝缘体2产生作用，拓扑绝缘体2产生四波混频效应，从而实现波长转换。由于纤芯1将光聚集在其中，并在其内形成强电场，本专利技术不仅能够实现高效率的波长转换，而且器件的尺寸小，而且波长转换过程不易受到外界的影响，系统工作稳定，在波长转换领域具有重要的应用前景。在实际应用中，纤芯1外还设有包层和保护层。这样一来，波长转换过程更不易受到外界的影响，器件工作更稳定。实施例2在实施例1的基础上，如图2所示，孔洞截面的形状为半圆形，半圆形的圆心与纤芯1截面的圆心重合。这样一来，在纤芯1内，强光场分布在孔洞对称部位，在孔洞的直径附近形成强电场。在直径附近，拓扑绝缘体2与强电场又具有较大的接触面积。因此，本实施例能够增强拓扑绝缘体2与纤芯1内光场的作用，从而增强拓扑绝缘体2的四波混频效应，从而实现更高效率的波长转换。实施例3在实施例1的基础上，孔洞截面的形状为星形，星形的中心与纤芯1截面的圆心重合。星形可以为五角星星形或更多角形星形。由在纤芯1内强光场主要分布在纤芯1的中部。当拓扑绝缘体2为星形地设置在孔洞内时，纤芯1中的光场能够更靠近纤芯1中心地分布在纤芯1内；另一方面，拓扑绝缘体2与纤芯1的材料也具有更多的接触面积。这两方面的效果均有利于增强拓扑绝缘体2与纤芯1内光场的作用，从而更多地增强拓扑绝缘体2的四波混频效应，从而实现更高效率的波长转换。实施例4在实施例1-3的基础上，还包括贵金属颗粒，贵金属颗粒置于孔洞的侧面上。也就是说，贵金属颗粒贴附在孔洞的侧面上，贵金属颗粒处于纤芯1的材料与拓扑绝缘体2之间。贵金属颗粒的材料为金或银。贵金属颗粒为球形或不规则的颗粒状。由于贵金属颗粒能够产生局域表面等离激元共振，在贵金属颗粒附近形成强电场，所以在孔洞的侧面设置贵金属颗粒，能够在拓扑绝缘体2表面产生强电场，从而增强拓扑绝缘体2的四波混频效应，从而实现更高效率的波长转换。优选地，贵金属颗粒处于最靠近纤芯1的中心处，以便于将电场更多地集中在拓扑绝缘体2的内部，从而增强拓扑绝缘体2的四波混频效应，从而实现更高效率的波长转换。以上内容是结合具体的优选实施方式对本专利技术所作的进一步详细说明，不能认定本专利技术的具体实施只局限于这些说明。对于本专利技术所属
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于空心光纤的波长转换器件，其特征在于，包括纤芯和拓扑绝缘体，所述纤芯中设有孔洞，所述拓扑绝缘体设置在所述孔洞内。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于空心光纤的波长转换器件，其特征在于，包括纤芯和拓扑绝缘体，所述纤芯中设有孔洞，所述拓扑绝缘体设置在所述孔洞内。


2.如权利要求1所述的基于空心光纤的波长转换器件，其特征在于：所述纤芯的截面为圆形。


3.如权利要求2所述的基于空心光纤的波长转换器件，其特征在于：所述拓扑绝缘体填充满所述孔洞。


4.如权利要求3所述的基于空心光纤的波长转换器件，其特征在于：所述孔洞截面的形状为圆形，所述孔洞的圆心与所述纤芯截面的圆心重合。


5.如权利要求3所述的基于空心光纤的波长转换器件，其特征在于：所述孔洞截面的形状为半圆形，所述半圆形的圆心与所述纤芯截面的圆心重合。


6....

【专利技术属性】
技术研发人员：李国强，
申请(专利权)人：李国强，
类型：发明
国别省市：山东;37