本實用新型涉及光纖領(lǐng)域，具體而言，涉及一種光子晶體光纖。
背景技術(shù)：
：光子晶體光纖是產(chǎn)生超連續(xù)譜激光的重要手段。超連續(xù)譜激光器一般采用高峰值功率超短脈沖激光泵浦具有小模場面積的光子晶體光纖，在光子晶體光纖中實現(xiàn)超連續(xù)譜展寬。然而，傳統(tǒng)的用于產(chǎn)生超連續(xù)譜的小模場面積光子晶體光纖，包層直徑很小，由于超連續(xù)譜產(chǎn)生過程中，短波長激光束縛能力較弱，使得一部分短波長激光發(fā)生泄露，在包層處產(chǎn)生熱沉積，但是現(xiàn)有的光纖散熱面積受限，難以實現(xiàn)更高功率超連續(xù)譜激光的輸出。技術(shù)實現(xiàn)要素：有鑒于此，本實用新型實施例的目的在于提供一種光子晶體光纖。第一方面，本實用新型實施例提供的一種光子晶體光纖，包括纖芯和包層，所述包層設(shè)置有多個空氣孔，多個所述空氣孔組成正多邊形，所述纖芯設(shè)置于所述正多邊形的中央，所述包層的直徑大于或等于250微米。通過改善包層的結(jié)構(gòu)，將包層的直徑設(shè)置的更大，并且在包層設(shè)置多個空氣孔，可以增加包層的表面積，增加散熱面積后，可實現(xiàn)高功率連續(xù)激光的輸出。結(jié)合第一方面，本實用新型實施例還提供了第一方面的第一種可能實施方式，其中，所述空氣孔的橫截面的形狀為圓形，所述空氣孔的直徑為1.3微米。結(jié)合第一方面，本實用新型實施例還提供了第一方面的第二種可能實施方式，其中，多個所述空氣孔的每相鄰兩個所述空氣孔之間的間距為1.7微米。結(jié)合第一方面，本實用新型實施例還提供了第一方面的第三種可能實施方式，其中，所述包層的直徑為250微米。將包層的直徑設(shè)置為250微米可以較好的增大光子晶體光纖散熱面積，打破超連續(xù)譜激光功率中的光纖受限因素。結(jié)合第一方面，本實用新型實施例還提供了第一方面的第四種可能實施方式，其中，所述包層的直徑為400微米。將包層的直徑設(shè)置為400微米可以較好的增大光子晶體光纖散熱面積，打破超連續(xù)譜激光功率中的光纖受限因素。結(jié)合第一方面，本實用新型實施例還提供了第一方面的第五種可能實施方式，其中，所述正多邊形為正六邊形。所述正六邊形能夠使多個空氣孔排列對稱，并且組成的形狀簡單，可容納的空氣孔更多。結(jié)合第一方面的第五種可能實施方式，本實用新型實施例還提供了第一方面的第六種可能實施方式，所述正六邊形的對角線長度為5微米。結(jié)合第一方面，本實用新型實施例還提供了第一方面的第七種可能實施方式，其中，所述纖芯和所述包層均由石英制成，所述包層的折射率小于所述纖芯的折射率。由于所述包層的折射率比所述纖芯的折射率小，光線在纖芯傳送，當光纖射到纖芯和包層界面的角度大于產(chǎn)生全反射的臨界角時，光線透不過界面，會全部反射回來，繼續(xù)在纖芯內(nèi)向前傳送。結(jié)合第一方面，本實用新型實施例還提供了第一方面的第八種可能實施方式，其中，所述包層外還設(shè)置有涂覆層。所述涂覆層是在光纖拉絲后熱涂覆上去的，不僅可以防止灰塵，更重要是保護光纖，增加光纖機械強度。結(jié)合第一方面的第八種可能實施方式，本實用新型實施例還提供了第一方面的第九種可能實施方式，所述涂覆層的材質(zhì)為丙烯酸酯或硅橡膠。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的光子晶體光纖通過改善包層的結(jié)構(gòu)，將包層的直徑設(shè)置的更大，并且在包層設(shè)置多個空氣孔，可以增加包層的表面積，增加散熱面積后，可實現(xiàn)高功率超連續(xù)譜激光的輸出，結(jié)構(gòu)簡單，可拓展性強，可工業(yè)化。為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。附圖說明為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當理解，以下附圖僅示出了本實用新型的某些實施例，因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。圖1為本實用新型較佳實施例提供光子晶體光纖的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型較佳實施例提供光子晶體光纖的截面圖。主要元件符號說明光子晶體光纖100纖芯101包層102空氣孔103涂覆層104具體實施方式光子晶體光纖是產(chǎn)生超連續(xù)譜激光器的重要手段。超連續(xù)譜激光器一般采用高峰值功率超短脈沖激光泵浦具有小模場面積的光子晶體光纖，在光子晶體光纖中實現(xiàn)超連續(xù)譜展寬。然而，傳統(tǒng)的用于產(chǎn)生超連續(xù)譜的小模場面積光子晶體光纖，包層直徑很小，由于超連續(xù)譜產(chǎn)生過程中，短波長激光束縛能力較弱，使得一部分短波長激光發(fā)生泄露，在包層處產(chǎn)生熱沉積，但是現(xiàn)有的光纖散熱面積受限，難以實現(xiàn)更高功率超連續(xù)譜激光的輸出。鑒于上述情況，本實用新型提供一種光子晶體光纖，包括纖芯和包層，通過在包層設(shè)置空氣孔以及將包層的直徑做的更大，克服現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)難度，以改善現(xiàn)有技術(shù)中光纖散熱面積受限，難以實現(xiàn)更高功率超連續(xù)譜激光的輸出的問題。為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實用新型實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計。因此，以下對在附圖中提供的本實用新型的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本實用新型的范圍，而是僅僅表示本實用新型的選定實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。應(yīng)注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。在本實用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，或者是該實用新型產(chǎn)品使用時慣常擺放的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。此外，術(shù)語“水平”、“豎直”、“懸垂”等術(shù)語并不表示要求部件絕對水平或懸垂，而是可以稍微傾斜。如“水平”僅僅是指其方向相對“豎直”而言更加水平，并不是表示該結(jié)構(gòu)一定要完全水平，而是可以稍微傾斜。在本實用新型的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“設(shè)置”、“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。請參考圖1和圖2，圖1是本實用新型實施例提供的光子晶體光纖100的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是本實用新型實施例提供的光子晶體光纖100的截面圖。本實用新型實施例提供的光子晶體光纖100包括纖芯101和包層102，所述包層102設(shè)置有多個空氣孔103，多個所述空氣孔103組成正多邊形，所述纖芯101設(shè)置于所述正多邊形的中央。所述纖芯101設(shè)置于所述包層102的中央，本實用新型采用小直徑纖芯101大直徑包層102，所述多個空氣孔103設(shè)置于包層102，并將所述纖芯101環(huán)繞，這些氣孔的尺度與光波波長大致在同一量級且貫穿光纖的整個長度，光波可以被限制在低折射率的光纖芯101區(qū)傳播。本實用新型的光子晶體光纖100有類似于常規(guī)光纖的性質(zhì)，其工作原理是由內(nèi)部全反射(TIR)形成波導(dǎo)；相比于傳統(tǒng)的折射率傳導(dǎo)，由于空氣孔結(jié)構(gòu)的存在，光子晶體包層102的有效折射率小于纖芯101的有效折射率。所述多個空氣孔103圍成正多邊形，可以提高光子晶體光纖100傳播的激光的功率，而排列不對稱的空氣孔103也可以產(chǎn)生很大的雙折射效應(yīng)，會發(fā)生激光的偏振。本實施例中所述多個氣孔圍成正六邊形，圍成所述正六邊形能夠使多個空氣孔103排列對稱，并且組成的形狀簡單，可容納的空氣孔103更多。在其他具體實施方式，所述多個空氣孔103也可以圍成其他的形狀，例如，正三角形、正方形、正八邊形等等。本實施例中，多個空氣孔103圍成的正六邊形的對角線長度為5微米。當然此數(shù)值的選取并不作為對本實用新型的限定，在其他具體實施方式中，所述正六邊形的對角線的長度還可以為其他數(shù)值，例如4微米、8微米、10微米等。本實用新型的包層102采用大包層，其直徑的取值為大于或等于250微米，采用大包層直徑，可以增大光子晶體光纖100散熱面積，打破超連續(xù)譜激光功率中的光纖受限因素。優(yōu)選的，在本實用新型中，所述包層102的直徑選取250微米或400微米的包層102。所述空氣孔103的形狀為圓形，設(shè)置為圓形，一方面是為了便于生產(chǎn)制造，另一方面是為了方便排列對稱。本實用新型中所述空氣孔103的直徑為1.3微米，并且多個空氣孔103的每相鄰兩個所述空氣孔103之間的間距為1.7微米。在其他具體實施方式中，所述空氣孔103的直徑和所述每相鄰兩個所述空氣孔103之間的間距還可以為其他數(shù)值，例如所述空氣孔103的直徑為可以1.2微米、1.4微米、1.8微米等，所述每相鄰兩個所述空氣孔103之間的間距可以為1.6、1.9、2.2微米等。本實用新型實施例提供的光子晶體光纖100可以包括折射率導(dǎo)光型光子晶體光纖100和帶隙型光子晶體光纖100。所述折射率引導(dǎo)型光子晶體光纖100具有無截止單模特性、大模場尺寸或小模場尺寸和色散可調(diào)特性(調(diào)節(jié)d，Λ等，無須摻雜)等特性。被廣泛應(yīng)用于色散控制(色散平坦，零色散位移可以到800nm)，非線性光學(高非線性，超連續(xù)譜產(chǎn)生)，多芯光纖，有源光纖器件(雙包層102PCF有效束縛泵浦光)和光纖傳感等領(lǐng)域?？障稁缎凸庾泳w光纖100具有易耦合，無菲涅爾反射，低彎曲損耗、低非線性和特殊波導(dǎo)色散等特點被廣泛應(yīng)用于高功率導(dǎo)光，光纖傳感和氣體光纖等方面。光子晶體光纖100的發(fā)展為光纖傳感開拓了廣闊的空間，尤其是在生物傳感和氣體傳感方面為光纖傳感技術(shù)帶來新的發(fā)展。所述光子晶體光纖100的纖芯101和包層102的材質(zhì)可以采用石英、多成分玻璃、塑料、復(fù)合材料(如塑料包層102、液體纖芯101等)、玻璃纖維。由于光在不同物質(zhì)中的傳播速度是不同的，所以光從一種物質(zhì)射向另一種物質(zhì)時，在兩種物質(zhì)的交界面處會產(chǎn)生折射和反射。而且，折射光的角度會隨入射光的角度變化而變化。當入射光的角度達到或超過某一角度時，折射光會消失，入射光全部被反射回來，這就是光的全反射。不同的物質(zhì)對相同波長光的折射角度是不同的(即不同的物質(zhì)有不同的光折射率)，相同的物質(zhì)對不同波長光的折射角度也是不同。因此，本實施例的纖芯101采用高折射率的玻璃芯，所述包層102為第折射率的硅玻璃包層102。所述纖芯101的折射率比所述包層102的折合率大約為1％。光線在纖芯101傳送，當光纖射到纖芯101和包層102界面的角度大于產(chǎn)生全反射的臨界角時，光線透不過界面，會全部反射回來，繼續(xù)在纖芯101內(nèi)向前傳送。本實用新型實施例的光子晶體光纖100的外層設(shè)置有涂覆層104，所述涂覆層104是在光纖拉絲后熱涂覆上去的，不僅可以防止灰塵，更重要是保護光纖，增加光纖機械強度。涂覆層104是在包層102表面上形成一種膜層，涂覆層104的化學成分、組織結(jié)構(gòu)可以和基質(zhì)材料可以不同，它以滿足表面性能、涂覆層104與基質(zhì)材料的結(jié)合強度能適應(yīng)工況要求、經(jīng)濟性好、環(huán)保性好為準則。綜上所述，本實用新型的光子晶體光纖100包括纖芯101和包層102，所述包層102設(shè)置有多個空氣孔103，多個所述空氣孔103組成正多邊形，所述纖芯101設(shè)置于所述正多邊形的中央，所述包層102的直徑大于或等于250微米。通過改善包層102的結(jié)構(gòu)，將包層102的直徑設(shè)置的更大，并且在包層102設(shè)置多個空氣孔103，可以增加包層102的表面積，增加散熱面積后，可實現(xiàn)高功率連續(xù)激光的輸出，結(jié)構(gòu)簡單，可拓展性強，可工業(yè)化。以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。應(yīng)注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護范圍為準。當前第1頁1 2 3