一种基于混合包层的高性能空芯光子晶体光纤制造技术

一种基于混合包层的高性能空芯光子晶体光纤，属于光子晶体光纤技术领域。包括基质材料(1)，基质材料(1)上周期排列的空气孔外包层(2)和负曲率空气管内包层(3)，空气纤芯区域(4)。其中包层区域由满足光子带隙效应导光的周期排列空气孔和满足反谐振效应导光的负曲率空气管共同组成。通过设置内包层负曲率空气管的壁厚与外包层空气孔的排列，使两种包层的低损耗导光区域重合，将光限制在纤芯中传输。混合包层结构的设计使该光纤结合了光子带隙光纤和反谐振光纤的优点，具有超低传输损耗、宽导光带宽、抗弯曲、高损伤阈值的特点。高损伤阈值的特点。高损伤阈值的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于混合包层的高性能空芯光子晶体光纤


[0001]本专利技术属于光子晶体光纤
，尤其涉及一种基于混合包层的高性能空芯光子晶体光纤。

技术介绍

[0002]传统石英光纤经过单个多世纪的发展，各方面的性能都已逼近极限，难以适应不断发展的光纤通信对超长距离、超大容量、超高速率的要求。在损耗方面，经过数十年的光纤工艺优化，石英光纤经历了从1970年20dB/km、1973年的2.5dB/km、1979年的0.2dB/km、1986年的0.154dB/km、2015年的0.146dB/km、 2018年0.1419dB/km，材料的不断提纯带来了损耗的数量级降低，目前已逼近瑞利散射损耗极限。在色散方面，传统的石英光纤要想获得特定的色散需要在制造工程中进行复杂和高浓度掺杂，加剧了制造的难度。在非线性方面，传统石英光纤本征材料的限制，存在非线性香农极限，限制了光纤通信系统容量的进一步提高。具有近似“空气/真空环境”的空芯光子晶体光纤是克服这些瓶颈的理想信息传输介质。它是利用微纳空气孔结构，通过光子带隙或反谐振、模式耦合抑制等效应将光约束在中空的纤芯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于混合包层的高性能空芯光子晶体光纤，由基质材料(1)，基质材料(1)上周期排列的空气孔外包层(2)和负曲率空气管内包层(3)，纤芯区域(4)构成，其特征在于，包层区域由满足光子带隙效应导光的周期排列空气孔和满足反谐振效应导光的负曲率空气管共同组成，通过设置内包层负曲率空气管的壁厚与外包层空气孔的排列，使两种包层的低损耗导光区域重合，将光限制在纤芯中传输。2.根据权利要求书1所述的一种基于混合包层的高性能空芯光子晶体光纤，其特征是：周期排列的空气孔外包层(2)的层数大于两层，空气孔排布方式为三角形排布，圆化空气孔的直径与圆化空气孔的中心间距比值不小于0.92，中心的大空气孔是通过缺失若干层相应结构形成，能够通过光子带隙效应将光约束在中心的大空气孔中传导。3.根据权利要求书1所述的一种基于混合包层的高性能空芯光子晶体光纤，其特征是：负曲率空气管内包层(3)包括但不限于圆形、椭圆形、U型中的一种负曲率结构，其数量为多个，壁厚设为所需波段的反谐振厚度，能够通过反谐振效应将光约束在纤芯中传导。4.根据权利要求书1所述的一种基于混合包层的高性能空芯光子晶...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘艳格，郝赟东，王志，游永，张昊，刘波，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：