一種空芯偏振保持光子晶體光纖的制作方法

本發明屬于特種光纖領域，特別涉及一種空芯偏振保持光子晶體光纖。

背景技術：

偏振保持光纖在光纖陀螺、光纖水聽器、光纖電流互感器中有廣泛的應用，是一種有重要應用價值的特種光纖，傳統的偏振保持光纖一般由纖芯兩側的應力棒產生應力雙折射實現，有熊貓型、領結型等多種類型。但是由于應力棒由摻雜石英組成，其自身的光學性質受溫度影響大，而且在太空等輻射環境下，纖芯摻雜成分（一般為GeO₂）和應力棒摻雜成分（一般為B₂O₃）會在輻射射線的作用下，形成色心，導致偏振保持光纖損耗明顯增大，影響使用。

隨著光子晶體光纖（又稱為微結構光纖）的發明，研究人員提出了用光子晶體光纖來實現偏振保持光纖的方案。首先研究人員提出了實心偏振保持光子晶體光纖的方案。近年來，研究人員又提出了空芯偏振保持光子晶體光纖的方案，這種空氣纖芯的偏振保持光子晶體光纖由單一石英材料組成，空氣占了整個光纖的大部分比例，所以其擁有良好的溫度穩定性；又由于光能量的大部分在空氣纖芯中傳播，可極大的降低非線性效應、磁場敏感性，提高抗輻射特性，是一種極有發展潛力的偏振保持光纖。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種纖芯具有缺口或凸起，空氣纖芯兩側具有7胞輔助孔的空芯偏振保持光子晶體光纖，以實現保偏性能、低損耗傳輸和單模特點。

本發明為實現上述目的，所采用的技術解決方案如下：一種空芯偏振保持光子晶體光纖，其特征在于：包括玻璃管、微毛細管、低折射率纖芯Ⅰ、低折射率纖芯Ⅱ；

沿玻璃管的內壁一圈，排列有數根微毛細管構成氣孔內包層區域，氣孔內包層區域外圍部分與玻璃管內壁的接觸部分，以熔接方式固定在玻璃管的內壁上，氣孔內包層區域的中間部分為低折射率纖芯Ⅰ，即為纖芯區域，纖芯區域兩側為低折射率纖芯Ⅱ，即為7胞氣孔；

所述纖芯區域內的兩側為對稱的纖芯包絡的缺口區域；

或纖芯區域內的上側和下側對稱設有兩個纖芯包絡的凸起區域；

或纖芯區域內的兩側分別為纖芯包絡的缺口區域，纖芯區域內的上側和下側對稱設有兩個纖芯包絡的凸起區域。

本發明的有益效果是：可實現保偏性能、低損耗傳輸和單模特點，具有溫度穩定性高、非線性系數低、磁場敏感性低、抗輻照性能好等優點，是一種極有發展潛力的偏振保持光纖。

附圖說明

圖1為本發明纖芯區域內對稱設有缺口區域的截面結構示意圖；

圖2為本發明纖芯區域內對稱設有兩個凸起區域的截面結構示意圖；

圖3為本發明纖芯區域內對稱設有兩個凸起區域和兩個缺口區域的截面結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例，僅用以解釋本發明，并不限定本發明。

如圖1、圖2和圖3所示，一種空芯偏振保持光子晶體光纖，包括玻璃管4、微毛細管3、低折射率纖芯Ⅰ1、低折射率纖芯Ⅱ2。

沿玻璃管4的內壁一圈，排列有數根微毛細管3構成氣孔內包層區域，氣孔內包層區域外圍部分與玻璃管4內壁的接觸部分，以熔接方式固定在玻璃管4的內壁上，氣孔內包層區域的中間部分為低折射率纖芯Ⅰ1，即抽出19個微毛細管為纖芯區域，纖芯區域兩側為低折射率纖芯Ⅱ2，即抽出7個微毛細管為7胞氣孔。

纖芯區域內的兩側為對稱的纖芯包絡的缺口區域5，或纖芯區域內的上側和下側對稱設有兩個纖芯包絡的凸起區域6，或纖芯區域內的兩側分別為纖芯包絡的缺口區域5，纖芯區域內的上側和下側對稱設有兩個纖芯包絡的凸起區域6。

它們的結構都包括具有低折射率的19胞（抽出19個微毛細管）纖芯區域和高折射率的包層區域，高折射率的包層區域由內包層區即數根微毛細管3構成氣孔內包層區域和外包層區即玻璃管4共同組成。

低折射率纖芯Ⅱ2為7 胞空氣孔（抽出7個微毛細管），它的作用是使在19胞纖芯傳輸的高階模耦合出去，從而使光纖保持單模傳輸。

在圖1中，纖芯區域內的兩側為對稱的纖芯包絡的缺口區域5。

對稱缺口區域5的作用為降低損耗，形成保偏性能。

在圖2中，纖芯區域內的上側和下側對稱設有兩個纖芯包絡的凸起區域6，對稱的凸起區域6存在，其作用為降低損耗，形成保偏性能。

在圖3中，纖芯區域內的對稱設有兩個凸起區域6和兩個缺口區域5的存在，這些突起的作用為降低損耗，形成保偏性能。

氣孔內包層區域為六邊形或多邊形或矩形或圓形或菱形。

纖芯區域、7胞氣孔均為圓形。

低折射率纖芯Ⅰ1、低折射率纖芯Ⅱ2均為惰性氣體或空氣或真空。

微毛細管3、玻璃管4均為二氧化硅管或軟玻璃管或塑料管。

盡管為示例目的，已經公開了本發明的優選實施例，本發明不僅局限于上述具體實施例，本領域的技術人員根據本發明公開的內容，可以采用其它多種具體實施方式實施本發明，因此，凡是采用本發明的設計結構和思路，做一些簡單的變化或更改的設計，都屬于本發明保護的范圍。