一种双芯保偏光子晶体光纤的制作方法_2

文档序号:8904587阅读:来源:国知局
每一个芯子的串音不大于_30dB的水平,满足应用的要求。
[0035]上述光纤的一端可以通过以下三种方式耦合。
[0036](I)采用一个铌酸锂晶体制作的弯曲波导去耦合一个端面。弯曲波导的两端平行设置,确保其两端的径向间距在30?35um以内;光从双芯保偏光子晶体光纤一个端面的其中一个芯子注入,传输到另一个端面,由于两个纤芯间距和弯曲波导的端面距离、以及偏振完全一样,这样耦合的光将环回到另一个端面的另外一个纤芯里传输。之后激光最终从入口端面的另外一个芯子射出。
[0037](2)如图6所示,采用一个铌酸锂晶体制作的Y波导20去耦合低串扰双芯保偏光子晶体光纤21,Y波导20的两臂间距为30-35um以内。在实际应用时,两个光纤纤芯22将直接对应耦合进入Y波导的两臂,由于光纤两个芯子的间距范围是30?35um,对应设计的Y波导的两臂中心径向间距也是30?35um。Y波导20的两臂的长短轴设计与光纤21 —致,且按照长轴对长轴的方式进行对准。
[0038](3)采用两根保偏光纤侧面抛磨制作的双芯耦合器去耦合双芯保偏光子晶体光纤的两个纤芯。如图7所示,两根包层缩减的熊猫保偏光纤纤芯间距为30?35um。这样,两个纤芯将直接对应耦合进入双芯耦合器的固定端两个芯子,长短轴设计与光纤一致,且按照长轴对长轴的方式进行对准(长轴为上下竖直方向,且间隔平行,短轴在一条直线上)。侧面抛磨制作的双芯耦合器的另外一端是两根独立的保偏光纤自由端。(图7中直线为长轴方向)
[0039]当然也可以采用领结型保偏光纤侧面抛磨来制作出双芯耦合器。
[0040]实施例2
[0041]如附图8所示的双芯保偏光子晶体光纤横截面拓扑图,其与实施例1不同之处在于主要,其纤芯和包层都非中心对称:图8中的光纤纤芯和空气包层的中心线(即图中的Y向坐标轴)与石英包层的垂直中心线(该中心线通过左数第六个空气孔的中心,为整个横截面的中心线)存在半个Λ (Λ代表的是任意两个相邻空气孔的中心间距)的偏移。偏移的原因在于左侧的空气孔包层比实施例1少一层。
[0042]另外,将纤芯都设置在Y轴上。这样,两个长轴从X轴看在一条直线上,而两个长轴从Y轴看偏差了 6个Λ。
[0043]考虑到对轴观察需要,也可以在光纤石英包层中X轴或Y轴放置对称的两个标记点(图中未表示),这样在进行光纤和器件或光纤和光纤对轴操作时可以侧面观察和辨识。
[0044]在耦合上,可以采用实施例1中的三种耦合方式,只是在远场模斑的长、短轴对准上做相应调整。比如,利用第三中方式,即利用双芯耦合器去耦合时,两根单芯保偏光纤的结构如图9所示,侧面抛磨后长轴在一条直线上,短轴平行间隔6个Λ (图9中直线为长轴方向)。
[0045]实施例3
[0046]如附图10所示的双芯保偏光子晶体光纤横截面拓扑图,其与实施例1不同之处在于主要,其纤芯是X轴和Y轴都非对称的。图10中,空气包层的中心线与石英包层的中心线完全一致,但两个纤芯的中心线与石英包层的中心线在Y轴向存在半个Λ的偏移,且分别位于石英包层Y轴中心线的左、右两侧。两个纤芯之间在X轴向上间隔了一个Λ,在Y向上间隔了 6个Λ。其远场模斑也是类似椭圆形,存在一个长轴和一个短轴,且两个长轴和短轴都是平行结构,但是两个长轴从X轴看偏差I个Λ,从Y轴看偏差6个Λ。这个光纤的纤芯和包层都是旋转对称的。该光纤的拓扑结构中,两个纤芯错位设置,其抑制串扰的性能也更得到改善。
[0047]同实施例2,考虑到对轴观察需要,也可以在光纤石英包层中X轴或Y轴放置对称的两个标记点(图中未表示),这样在进行光纤和器件或光纤和光纤对轴操作时可以侧面观察和辨识。
[0048]在耦合上,可以采用实施例1中的三种耦合方式,只是在远场模斑的长、短轴对准及间距上做相应调整。比如,利用第三中方式,即利用双芯耦合器去耦合时,两根单芯保偏光纤的结构如图11所示,侧面抛磨后长轴偏差I个Λ,短轴偏差6个Λ (图11中直线为长轴方向)。
[0049]以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。
【主权项】
1.一种双芯保偏光子晶体光纤,在直径为125um的石英基材的径向二维方向上布置有周期性排列的介质孔,所述介质孔构成六边形介质孔阵列,每个介质孔的直径为dl ;其特征在于:介质孔的间距Λ为5.23?5.83um,所述介质孔阵列中缺失两个不相邻的介质孔从而形成两个纤芯,两个纤芯的间距为30?35um,在所述每个纤芯周围有两个介质孔的直径改为d2,且d2 > dl,从而构成四个大介质孔。2.如权利要求1所述的双芯保偏光子晶体光纤,其特征在于:所述介质孔为空气孔,所述环绕在纤芯周围的空气孔的层数为6?7层。3.如权利要求2所述的双芯保偏光子晶体光纤,其特征在于:所述dl的范围是2.5?3.0um,所述d2的范围是6.5?8.5um。4.如权利要求3所述的双芯保偏光子晶体光纤,其特征在于:所述双芯光子晶体光纤的一端为单芯弯曲波导,所述弯曲波导的两端平行设置,其径向间距为30?35um,分别与两个纤芯耦合。5.如权利要求3所述的双芯保偏光子晶体光纤,其特征在于:所述双芯光子晶体光纤的一端为Y波导,所述Y波导的两臂的径向间距为30?35um,分别与两个纤芯耦合。6.如权利要求3所述的双芯保偏光子晶体光纤,其特征在于:所述双芯光子晶体光纤的一端为双芯耦合器,所述双芯耦合器包括两根单芯光纤,两根单芯光纤的一端平行设置,其侧面都抛磨、直径缩减使得两根单芯光纤的纤芯间距为30?35um,分别与双芯光子晶体光纤的两个纤芯耦合;两根单芯光纤的另一端为自由端。7.如权利要求4?6中任意一项所述的双芯保偏光子晶体光纤,其特征在于:所述两个纤芯的远场模斑都为椭圆形,包括各自的长轴和短轴,且长轴和短轴的长度比为1.2:1 ?1.7:1。8.如权利要求7所述的双芯保偏光子晶体光纤,其特征在于:所述两个远场模斑的长轴和短轴分别平行,且两个长轴和两个短轴其中之一在一条直线上。9.如权利要求8所述的双芯保偏光子晶体光纤,其特征在于:所述四个大介质孔在一条直线上。10.如权利要求7所述的双芯保偏光子晶体光纤,其特征在于:所述两个远场模斑的长轴和短轴分别平行,且两个长轴不在一条直线上,两个短轴也不在一条直线上。
【专利摘要】本发明公开了一种双芯保偏光子晶体光纤,在直径为125um石英基材的径向二维方向上布置有周期性排列的介质孔,所述介质孔构成六边形介质孔阵列,每个介质孔的直径为d1;介质孔的间距Λ为5.23~5.83um,所述介质孔阵列中缺失两个不相邻的介质孔从而形成两个纤芯,两个纤芯的间距为30~35um,在所述每个纤芯周围有两个介质孔的直径改为d2,且d2>d1,从而构成四个大介质孔。本发明着眼于光纤陀螺精度要求和体积小型化要求,在同样的体积内将光纤传感的长度提高了一倍,且能够确保保偏性能、克服串扰问题。
【IPC分类】G02B6/02, G02B6/024, G02B6/10
【公开号】CN104880765
【申请号】CN201510362992
【发明人】成煜, 翟真德
【申请人】深圳市通盛新材料有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年6月26日
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