专利名称：高保偏聚合物光子晶体光纤的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种高保偏聚合物光子晶体光纤。
背景技术：
保偏光纤(PMF: Polarization maintaining fibers )由于对线偏振 光具有较强的偏振保持能力，并与普通单模光纤有良好的相容性而在光纤通 信和光纤传感系统中得到了越来越广泛应用。国外20世纪80年代就掀起了 PMF研究的高潮，国内虽然在80年代也开始从事PMF的研究，但是由于技术 落后，至今保偏光纤的质量仍然很难满足应用的要求。传统的保偏光纤如熊 猫型、蝴蝶型等，其纤芯与应力元的几何形状相互位置在力学上处于非稳定 状态，从而较难获得优异的高双折射参数，且要求纤芯与应力元成一条直线 的制备工艺在实现上也存在较大的难度。光子晶体光纤(PCF)通过调整包 层空气孔的大小、间距、形状及排列模式，可以在较大范围内调整纤芯与包 层的折射率差值，在更宽的工作谱区获得高消光比保偏运行，其双折射比传 统的保偏光纤高至少一个或两个数量级，为研制高性能的保偏光纤提供了新 途径。
发明内容
本实用新型解决的技术问题设计一种高保偏聚合物光子晶体光纤，通 过在光子晶体光纤的纤芯缺失空气孔而破坏其对称性形成近似椭圆形的芯 区，光在纤芯中以全内反射原理进行传输，传输损耗低、制备工艺简单，成 本低廉，适用于局域网中的短距离宽带保偏通信及有线电视网、室内计算机 联网等的保偏通信。
本实用新型的技术解决方案 一种高保偏聚合物光子晶体光纤，其光子 晶体结构包层(2)的中央缺失空气孔(4)形成用于传输光能的芯区(1)，
光子晶体结构包层(2)外包裹外包层(3)。
所述光子晶体结构包层(2)呈正六角结构，且其中央缺失3个空气孔(4) 形成近似椭圆芯的用于传输光能的芯区(1)。
所述光子晶体结构包层(2)呈扁六角结构，且其中央缺失3个空气孔(4)
形成近似椭圆芯的用于传输光能的芯区(1)。所述光子晶体结构包层(2)呈矩形点阵结构，且其中央缺失l个空气孔
(4)形成近似椭圆芯的用于传输光能的芯区(1)。
所述空气孔(4)的孔径d《传输光的波长，相对孔径d/A《0.45陶。 所述近似椭圆芯的用于传输光能的芯区(1)的椭圆长轴《15 Mm，椭圆
率《3。
本实用新型与现有技术相比具有的优点和效果:
1 、本实用新型通过在光子晶体光纤的纤芯缺失空气孔而破坏其对称性形 成近似椭圆形的芯区，光在纤芯中以全内反射原理进行传输，传输损耗低、 制备工艺简单，成本低廉，适用于局域网中的短距离宽带保偏通信及有线电 视网、室内计算机联网等的保偏通信。
2、 本实用新型力学结构稳定，其双折射参数可达到10—3量级，且通过调 节空气孔直径d和孔间隔A的比值，可实现在可见光和近红外波段的单模单 偏振零色散低损耗运行。
3、 本实用新型的包层具有光子晶体结构，保证了光能被有效的限制在芯 区内低损耗传输，具有更强的偏振态稳定传输和控制能力，可以有效的排除 偏振模色散，稳定光器件的工作性能。
图1为本实用新型第一种实施例剖面结构示意图， 图2为本实用新型第二种实施例剖面结构示意图， 图3为本实用新型第三种实施例剖面结构示意图。
具体实施方式
结合附图1描述本实用新型的第一种实施例。
一种高保偏聚合物光子晶体光纤，其光子晶体结构包层(2)呈正六角结 构，且其中央缺失3个空气孔(4)形成近似椭圆芯的用于传输光能的芯区(1)， 光子晶体结构包层(2)外包裹外包层(3)。用于传输光能的芯区是通过缺 失三个空气孔以聚合物材料为介质的近似椭圆芯，而包层具有光子晶体结构， 用于保证光能被有效的限制在芯区中传输，通过套管实现的外包层用来对光 纤结构起保护作用。空气孔(4)的孔径d《传输光的波长，相对孔径d/A《 0.45Mm。近似椭圆芯的用于传输光能的芯区(1)的椭圆长轴《15 Mm，椭圆 率《3。结合附图2描述本实用新型的第二种实施例。
一种高保偏聚合物光子晶体光纤，其光子晶体结构包层(2)呈扁六角结
构，且其中央缺失3个空气孔(4)形成近似椭圆芯的用于传输光能的芯区(1)， 光子晶体结构包层(2)外包裹外包层(3)。用于传输光能的芯区是通过缺 失三个空气孔以聚合物材料为介质的近似椭圆芯，而包层具有光子晶体结构， 用于保证光能被有效的限制在芯区中传输，通过套管实现的外包层用来对光 纤结构起保护作用。空气孔(4)的孔径d《传输光的波长，相对孔径d/A《 0.45Mm。近似椭圆芯的用于传输光能的芯区(1)的椭圆长轴《15 Mm，椭圆
,结合附图3描述本实用新型的第三种实施例。
一种高保偏聚合物光子晶体光纤，其光子晶体结构包层(2)呈矩形点阵 结构，且其中央缺失l个空气孔(4)形成近似椭圆芯的用于传输光能的芯区 (1)，光子晶体结构包层(2)外包裹外包层(3)。用于传输光能的芯区是 通过缺失1个空气孔以聚合物材料为介质的近似椭圆芯，而包层具有光子晶 体结构，用于保证光能被有效的限制在芯区中传输，通过套管实现的外包层 用来对光纤结构起保护作用。空气孔(4)的孔径d《传输光的波长，相对孔 径d/A《0. 45Mm。近似椭圆芯的用于传输光能的芯区(l)的椭圆长轴《15Mffl， 椭圆率《3。
制备工艺首先采用浇铸法制备大尺寸聚合物光子晶体光纤预制棒，其 空气孔直径为2mm，孔间隔为5mm，预制棒直径为70 mm，预制棒长度为 400 mm;然后将制备好的大尺寸聚合物光子晶体光纤预制棒拉伸得到直径为 15mra的二次光纤预制棒；在二次光纤预制棒上装配内径为15mm的套管，外 经为30腿的聚甲基丙烯酸甲酯poly (methyl methacrylate) P丽A空芯管；
将套管后的二次光纤预制棒再次拉伸形成直径达到设计要求的高保偏聚合物 光子晶体光纤；将聚甲基丙烯酸和三氟乙酯的混合物均匀涂覆在拉伸好的高
保偏聚合物光子晶体光纤的外层形成涂覆层，使光纤具有良好的柔韧性，最
后将涂覆好的光纤盘绕成盘即可。
权利要求1、一种高保偏聚合物光子晶体光纤，包括光子晶体结构包层(2)及包裹光子晶体结构包层(2)的外包层(3)，其特征是光子晶体结构包层(2)的中央缺失空气孔(4)形成用于传输光能的芯区(1)。
2、 根据权利要求1所述的高保偏聚合物光子晶体光纤，其特征是光子晶体结构包层(2)呈正六角结构，且其中央缺失3个空气孔(4)形成近似 椭圆芯的用于传输光能的芯区(1)。
3、 根据权利要求1所述的高保偏聚合物光子晶体光纤，其特征是光子晶体结构包层(2)呈扁六角结构，且其中央缺失3个空气孔(4)形成近似 椭圆芯的用于传输光能的芯区(1)。
4、 根据权利要求1所述的高保偏聚合物光子晶体光纤，其特征是光子晶体结构包层(2)呈矩形点阵结构，且其中央缺失1个空气孔(4)形成近 似椭圆芯的用于传输光能的芯区(1)。
5、 根据权利要求1或2或3或4所述的高保偏聚合物光子晶体光纤，其 特征是空气孔(4)的孔径d《传输光的波长，相对孔径d/A《0.45陶。
6、 根据权利要求2或3或4所述的高保偏聚合物光子晶体光纤，其特征 是近似椭圆芯的用于传输光能的芯区(1)的椭圆长轴《15Mm，椭圆率《3。
专利摘要一种高保偏聚合物光子晶体光纤，其光子晶体结构包层(2)的中央缺失空气孔(4)形成用于传输光能的芯区(1)，光子晶体结构包层(2)外包裹外包层(3)。本实用新型通过在光子晶体光纤的纤芯缺失空气孔而破坏其对称性形成近似椭圆形的芯区，光在纤芯中以全内反射原理进行传输，传输损耗低、制备工艺简单，成本低廉，适用于局域网中的短距离宽带保偏通信及有线电视网、室内计算机联网等的保偏通信。
文档编号G02B6/02GK201368927SQ200920031718
公开日2009年12月23日 申请日期2009年1月14日 优先权日2009年1月14日
发明者张亚妮 申请人:张亚妮