含有的高纯气体的折射率与空气相同。本实施例中第一内气体孔3和第二内气体孔5内可以是超高纯氩气Ar或超高纯氮气N2,折射率约是I，光纤芯的材料采用的是羟基(HO-)含量几乎为零的超高纯熔融石英玻璃，折射率约是1.457，超大的数值孔径迫使注入光纤芯中的光线在两个完美平行的平面光学介面上反复产生全反射，沿光纤轴向前传播。所有进入光纤芯的光线经过数次完美的平面反射后其电矢量相对于光的传播的方向都以一相同的固定的方式振动，保持着偏振特性。
[0033]除注入光纤的偏振光之外，即使某些杂散光闯入长方形的光纤芯，经过数次完美的平面反射后绝大多数闯入的杂散光其电矢量相对于沿光纤轴传播的方向都会与相同的固定方式振动，也变成了偏振光，如图3所示。
[0034]本发明有效地将光场中心控制在光纤芯轴心，阻止光场向外扩展，与光子晶体光纤(PCFs)原理基本相同，然而本发明主要依靠长方形狭窄的光纤芯阻止模式间相互耦合及完美的平面几何折射和全反射保持注入光的偏振态，与光子晶体光纤相比，传输性能、温度性能和抗射线辐射性能几乎相同，但偏振保持性能更加优异。
[0035]本发明的的主要技术参数和性能:
[0036]A.传输波长范围:168nm?3500nm
[0037]B.工作环境温度:-6(TC?+360?
[0038]C.几何参数:
[0039]1.夕卜径:60 μ m ?600 μ m
[0040]2.外径不圆度:<2%
[0041]3.预涂层厚度:20 μm±5 μm ?200 μm± 10 μm
[0042]4.芯厚度:2ym ?50ym
[0043]5.芯有效横截面积:20 μ m2?2000 μ m2
[0044]D.光学性能:(室温)
[0045]1.光纤衰耗:1310nm 0.31dB/km ； 1550nm 0.13dB/km
[0046]2.消光比:1550nm 48dB±2dB
[0047]3.拍长:1550nm 0.4066
[0048]E.机械性能:(室温)
[0049]1.筛选张力9N
[0050]2.伸长率> 1%
[0051]3.抗拉强度彡100KPSI
[0052]实施例2
[0053]如附图4、图5和图6中所示。
[0054]长方形光纤芯几何尺寸与光纤的传输性能及偏振保持性能直接相关，在设定范围内减小与固体包层相连短边的几何尺寸会大幅度提高光纤的偏振保持性能，但是减小两则短边的几何尺寸会大幅度减少芯的横截面积，不但明显降低了光纤传输的饱和功率而且使得光的注入、耦合变得困难，降低耦合效率，为了解决此问题，本发明采用了三层复合结构的光纤芯。
[0055]在本实施例中，所述的长方形光纤芯为三层结构的光纤芯，其中间层是低折射率的光纤级的恪融石英玻璃62，在低折射率的光纤级的恪融石英玻璃62的上、下分别设置有无水超高纯熔融石英玻璃薄片61、63。也就是在上、下两片无水超高纯熔融石英玻璃薄片61,63中间融夹一片低折射率的(掺氟或其它元素)光纤级的熔融石英玻璃62。
[0056]理论上三层复合结构的长方形光纤芯是由两个相同平行的平面光波导组成，每个波导的横截面都是非常完美的长方几何图形，但与单芯的横截面图相比，两侧短边几何尺寸更小，光纤偏振保持性能更好；芯横截面总面积是由二个波导的横截面相加，具有三层结构光纤芯的本发明在优异的偏振保持性能基础上又大幅度提高了传输饱和功率。
[0057]本实施例的其他部分与实施例1相同。
[0058]实施例3
[0059]如附图7和图8中所示:
[0060]在本实施例中，本发明的长方形光纤芯采用了多层结构的光纤芯，即所述的多层结构的光纤芯是在低折射率的光纤级的熔融石英玻璃62的上、下表面分别设置无水超高纯熔融石英玻璃薄片61、63，在所述的无水超高纯熔融石英玻璃薄片61外还叠加有低折射率的光纤级的熔融石英玻璃62和无水超高纯熔融石英玻璃薄片65。
[0061]光纤芯的多层复合结构是由多个无水超高纯熔融石英玻璃薄片融夹非常薄的掺杂的低折射率石英玻璃层组成的。多个不同折射率的超透光的石英玻璃薄片组合成了完美的偏振晶体结构，因此气体包层偏振保持光纤的多层复合芯结构具有十分优异的偏振保持性能；高传输饱和功率和高的耦合效率。
[0062]本实施例的其他部分与实施例1相同。
【主权项】
1.一种气体包层偏振保持光纤，其特征在于它包括长方形光纤芯(6)，包裹在长方形光纤芯(6)外的固体包层(2)和包裹在固体包层(2)外的外保护涂层(I)，在所述的固体包层(2)靠近长方形光纤芯￠)的上、下表面处设置有第一内气体孔(3)和第二内气体孔(5)，构成上下结构的内气体包层；在所述的固体包层(2)中还设置环绕长方形光纤芯和外气体包层的六个以周期性循环规则设置的外气体孔(4)，构成外气体包层。
2.如权利要求书I中所述的气体包层偏振保持光纤，其特征在于所述的外气体孔(4)是横截面为圆角梯形的气孔。
3.如权利要求书I中所述的气体包层偏振保持光纤，其特征在于所述的长方形光纤芯(6)为单层结构。
4.如权利要求书3中所述的气体包层偏振保持光纤，其特征在于所述的长方形光纤芯(6)是单层无水的超高纯熔融石英玻璃。
5.如权利要求书I中所述的气体包层偏振保持光纤，其特征在于所述的长方形光纤芯(6)为三层结构的光纤芯。
6.如权利要求书5中所述的气体包层偏振保持光纤，其特征在于所述的长方形光纤芯为三层结构的光纤芯，其中间层是低折射率的光纤级的熔融石英玻璃(62)，在低折射率的光纤级的熔融石英玻璃￠2)的上、下分别是两片无水超高纯熔融石英玻璃薄片出1、63)。
7.如权利要求书I中所述的气体包层偏振保持光纤，其特征在于所述的长方形光纤芯为多层结构的光纤芯。
8.如权利要求书7中所述的气体包层偏振保持光纤，其特征在于所述的多层结构的光纤芯是在低折射率的光纤级的熔融石英玻璃￠2)的上、下表面分别设置无水超高纯熔融石英玻璃薄片出1、63)，在所述的无水超高纯熔融石英玻璃薄片￠1)外还叠加有低折射率的光纤级的熔融石英玻璃￠2)和无水超高纯熔融石英玻璃薄片(65)。
【专利摘要】一种气体包层偏振保持光纤，它属于光纤技术领域，其特征在于它包括长方形光纤芯，包裹在长方形光纤芯外的固体包层和包裹在固体包层外的外保护涂层，在固体包层靠近长方形光纤芯的上、下表面处设置有第一内气体孔和第二内气体孔，构成上下结构的内气体包层；在固体包层中还设置环绕长方形光纤芯和内气体包层的六个以周期性循环规则设置的外气体孔，构成外气体包层。本发明与光子晶体光纤相比，传输性能、温度性能和抗射线辐射性能几乎相同，但偏振保持性能更加优异，而且本发明的生产工艺技术简单，适宜批量的低成本生产。
【IPC分类】G02B6-024, G02B6-036, G02B6-032
【公开号】CN104678487
【申请号】CN201510070474
【发明人】不公告发明人
【申请人】李德建
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年2月11日