一种高双折射光子晶体光纤

摘要

一种高双折射光子晶体光纤，包括纤芯和包层。光纤中心部分消去两个小空气孔形成类椭圆的纤芯，同时通过改变包层空气孔结构设置，在包层中引入四对大空气孔、一对椭圆空气孔与纤芯相连，因此该结构光纤具有二重旋转对称性，正交偏振模式不再简并，表现出很高的双折射。通过改变纤芯结构，在一定范围内调整大空气孔的直径和椭圆孔的椭圆率，该光子晶体光纤的模式双折射比普通光纤高两个数量级，同时使所述光纤具有高的非线性系数。该发明的光子晶体光纤结构简单，具有高双折射、高非线性的优点，这种结构的PCF可用于制作具有适当非线性或偏振特性的保偏光纤及相关光纤器件。

主权项

一种高双折射光子晶体光纤，包括纤芯和包层，所述包层设置在纤芯外围区域，包层折射率低于纤芯部分，其特征在于：在所述光纤的背景材料（2）上按照规则网格结点布置有一组空气孔结构，其中，中间三排的圆形小空气孔（3）呈正方形结构排列，其余两侧的圆形小空气孔（3）每三个相邻小空气孔在光纤截面上呈正三角形结构排列；圆形小空气孔（3）的直径为d=0.588μm；所述光纤的纤芯（1）是由中心位于规则网格结点上的两个圆形小空气孔（3）的缺失形成的高折射率芯区；所述光纤的包层是由在背景材料（2）的规则网格结点上的空气孔结构形成的等效低折射率区域，由内包层和外包层组成，位于纤芯（1）的周围；所述内包层由四对圆形大空气孔（4）和一对椭圆空气孔（5）及周边的背景材料（2）构成，椭圆空气孔（5）由对称位于纤芯（1）两侧的两个圆形小空气孔（3）替换而成，四对圆形大空气孔（4）由位于纤芯（1）及椭圆空气孔（5）两侧的四对圆形小空气孔（3）替换而成；所述椭圆空气孔（5）的长轴直径为d=0.588μm，短轴直径为d/2=0.294μm；所述圆形大空气孔（4）的直径为D=0.941μm；所述外包层由在背景材料（2）中规则排布的直径为d=0.588μm的圆形小空气孔（3）及周边的背景材料（2）构成；所有相邻空气孔的中心间距为Λ，2d>Λ>D；所述纤芯（1）的材料与包层的背景材料（2）相同，均为纯石英或聚合物材料。