光子晶体光纤偏振分束器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于双芯光子晶体光纤偏振分束器，构成偏振分束器的双芯光子晶体光纤包括石英背景材料以及圆形和椭圆形的空气孔，并米用正二角形晶格-矩形晶格-正二角形晶格混合结构排列，双芯由椭圆孔和其周围的圆空气孔构成，且中心椭圆空气孔的长轴(短轴）与其两侧椭圆空气孔的长轴(短轴）垂直。该结构使双芯光子晶体光纤双折射效应更加强烈，有利于X和Y偏振光进行分离，提高分束器性能。本发明偏振分束器可以均衡实现了短长度、高消光比、带宽较宽的特性，对光通信系统微型化、超大容量和超高带宽的发展具有重要的理论指导意义。
【专利说明】光子晶体光纤偏振分束器
【技术领域】
[0001] 本发明涉及偏振分束器领域，具体是一种基于双芯光子晶体光纤的偏振分束器。
【背景技术】
[0002] 偏振分束器是将一束光的两个正交偏振模进行分离的器件，广泛应用于光通信、 光传感和光电检测等通信系统中。目前，光通信系统正朝着超大容量和微型化的方向发 展，而基于传统光纤的偏振分束器已不能满足这些发展要求。近年来，具有优良光学特性 的光子晶体光纤（PCF)引起了人们的高度重视，而且灵活的结构为设计双芯光子晶体光纤 提供新的方法，也为研制高性能偏振分束器提供了新的途径。例如，文献"Polarization splitter based on photonic crystal fibers" 报道了 一种长度为 1. 7mm、工作带宽为 40nm的双芯光子晶体光纤偏振分束器，性能明显优于传统偏振分束器。其后，又出现了 其他结构的光子晶体光纤偏振分束器，文献"Polarization splitter in three-core photonic crystal fibers"报道了一种三芯光子晶体光纤偏振分束器，并对其性能进行了 石开究；文献"A novel approach for designing photonic crystal fiber splitters with polarization independent propagation characteristics，'提出 了全捕圆结构的双芯 光子晶体光纤偏振分束器；文献"Polarization splitter based on a square-lattice photonic crystal fiber"设计了长度为20mm、带宽为90nm正方形晶格结构的双芯光子晶 体光纤偏振分束器；文献"A novel polarization splitter based on dual-core hybrid photonic crystal fibers，'以及文献''Ultrabroadband polarization splitter based on three-core photonic crystal fibers"则通过包层或纤芯掺杂的方法设计了混合双芯PCF 偏振分束器。但是上述偏振分束器或者长度过长，或者带宽范围较窄，性能较差。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种双芯光子晶体光纤偏振分束器，以提高现有光纤偏振分 束器的性能。
[0004] 为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：
[0005] -种光子晶体光纤偏振分束器，其特征在于：构成偏振分束器的双芯光子晶体光 纤采用正三角形晶格-矩形晶格-正三角形晶格空气孔混合排列的结构，该结构由圆形空 气孔和椭圆形空气孔构成，所有的圆形空气孔的直径为D，正三角形排列的空气孔间距为 Ai，矩形结构排列的空气孔水平和坚直间距分别为人2和Λ3，其中Λ1= Λ2，光子晶体光 纤的双芯即纤芯Α和纤芯Β由椭圆空气孔及其周围的圆空气孔构成。
[0006] 两侧椭圆空气孔关于中心椭圆空气孔的短轴对称，且中心椭圆空气孔的长轴或短 轴与其两侧椭圆空气孔的长轴或短轴垂直，所有椭圆空气孔短轴长为d，d数值上等于圆形 空气孔的直径D，长轴长分别为屯、d 2和d3，两侧椭圆空气孔的中心间距为4 Λ 2。
[0007] 本发明设计了一种高性能双芯光子晶体光纤偏振分束器，在
【权利要求】
1. 一种光子晶体光纤偏振分束器，其特征在于：构成偏振分束器的双芯光子晶体光纤 采用正三角形晶格-矩形晶格-正三角形晶格空气孔混合排列的结构，该结构由圆形空气 孔和椭圆形空气孔构成，所有的圆形空气孔的直径为D，正三角形排列的空气孔间距为Λρ 矩形结构排列的空气孔水平和坚直间距分别为人2和Λ3，其中Λ1=Λ 2，光子晶体光纤的双 芯即纤芯Α和纤芯Β由椭圆空气孔及其周围的圆空气孔构成。
2. 根据权利要求1所述的光子晶体光纤偏振分束器，其特征在于：两侧椭圆空气孔关 于中心椭圆空气孔的短轴对称，且中心椭圆空气孔的长轴或短轴与其两侧椭圆空气孔的长 轴或短轴垂直，所有椭圆空气孔短轴长为d，d数值上等于圆形空气孔的直径D，长轴长分别 为(1^4和d 3，两侧椭圆空气孔的中心间距为4/12。
【文档编号】G02B6/024GK104216043SQ201410374653
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年7月31日 优先权日:2014年7月31日
【发明者】姜海明, 王二垒, 谢康 申请人:合肥工业大学