文档介绍：撤与电子学进展
:竺/●●中国激光杂志社
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光子晶体光纤的后处理技术
陈子伦侯静姜宗福
国防科学技术大学光电科学与工程学院, 湖南长沙
摘要对光子晶体光纤的后处理技术进行了详细的分析和讨论,包括拉锥、空气孔膨胀后拉锥、选择性空气孔塌缩。
利用这些后处理技术,可以改变光子晶体光纤的结构参数,如空气孔大小、纤芯大小和形状等,制作各种不同类型
的光子晶体光纤光器件。
关键词光纤光学;光子晶体光纤;后处理技术;拉锥;膨胀后拉锥;选择性空气孔塌缩
中图分类号.. 文献标识码

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引言
光子晶体光纤具有许多传统光纤无法比拟的奇异特性,,其后处理技术是实现光子晶体光纤潜
在应用价值的重要技术手段。,其中光子晶体光纤熔融拉锥机是后处理技术中最常用的工具。普通光纤
的拉锥只是把光纤的直径变小,然而对于光子晶体光纤的拉锥,由于光子晶体光纤加热空气孔受到表面张
力影响,空气孔直径相对于整个光纤外径也将会发生变化,从而增加了光子晶体光纤的拉锥难度,但利用
光子晶体光纤空气孔的变化也将增加一些光子晶体光纤的特殊应用。
目前光子晶体光纤的后处理技术主要包括拉锥技术,、膨胀后拉锥技术、选择性空气孔塌缩技术珀】
等。在光子晶体光纤的拉锥过程中采用的方式是快速低温法,这种方法可以尽量保持空气孔直径和外径的
比例不变而使纤芯变细;而在空气孔膨胀和选择性空气孔塌缩的后处理过程中,采用的方法是低速高温法,
这种方法可以给光子晶体光纤空气孔足够高的温度和足够长的变化时间,使其达到想要的变形。本文详细
分析和讨论了光子晶体光纤的后处理技术,利用后处理技术,可以改变光子晶体光纤的结构参数,制作各
种不同类型的光子晶体光纤光器件。
收稿日期:..;收到修改稿日期:.—
作者简介:陈子伦,男,博士,讲师,主要从事光纤激光器和光子晶体光纤等方面的研究。
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光子晶体光纤熔融拉锥机
光子晶体光纤后处理技术都是基于光子晶体光纤熔融拉锥机基础之上的。光子晶体光纤熔融拉锥机,
如图所示,是由两个固定并拉伸光纤的光纤移动台和来回移动火苗的火苗移动台组成,移动台所有的控
制都是由计算机程序来完成,确保了移动的精确性【】”。其中产生火焰所用的气体是乙炔和氧气,两种气体
的流量和比例可以精确控制,火焰的温度可以通过两种气体的比例来调节,温度可控对精确控制光子晶体
光纤空气孔的塌缩变形非常重要。另外如果要实现光子晶体光纤空气孔的膨胀和选择性空气孔塌缩还需要
一套光子晶体光纤的充气装置和堵孔装置。利用上述装置可以实现多种光子晶体光纤的后处理技术。
图光纤熔融拉锥机不意图
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拉锥技术
普通光纤的拉锥是保持折射率分布不变而改变光纤直径,拉锥后可以制作各种各样的耦合器。然
而在熔融拉锥光子晶体光纤的时候,空气孔的表面张力将使空气孔塌缩,因此光子晶体光纤熔融拉锥时会
有两种变形【.光子晶体光纤空气间距保持不变情况下芯径变细,如图所示;光子晶体光
纤的空气孔在熔融拉锥时受到表面张力的作用而塌缩变小,横截面积基本不变,如图所示。光子晶体
光纤熔融拉锥后将是这两种变