设计和研发新型光纤的重点是拉制工艺的控制和使用材料的选取。传统单模光纤要求纤芯和包层材料的折射率相似(一般来讲折射率差在1%左右),而光子晶体光纤耦合系统却要求折射率差值比较大,达到50%~100%。普通光纤中微小的折射率差常常用气相沉积的技术得到所需的预制棒,而光子晶体光纤耦合系统所需的大折射率差值通常利用堆管技术制作预制棒。光子晶体光纤耦合系统的典型拉制过程:首先是完成预制棒的设计和制作,预制棒里包含了设计好的结构;然后将预制棒放在光纤拉制塔中,利用普通光纤的拉制方法在更精密的温度和速度控制下拉制成符合尺寸要求的光子晶体光纤耦合系统。在拉制过程中,通过调整预制棒内部惰性气体压强和拉制的速度来保持光纤中空气孔的大小比例,从而获得一系列不同结构的光子晶体光纤耦合系统。一些研究小组还报道一些特殊的预制棒制作方法,这些方法可以用来拉制特殊材料或特殊结构的光子晶体光纤耦合系统。纤直接耦合是指把端面已处理平滑的平头光纤直接对向另外一个接收光纤的端面。贵州光子晶体光纤耦合系统加工厂家
光子晶体的概念较早出现在1987年,当时有人提出,半导体的电子带隙有着与光学类似的周期性介质结构。其中较有发展前途的领域是光子晶体在光纤技术中的应用。它涉及的主要议题是高折射率光纤的周期性微结构(它们通常由以二氧化硅为背景材料的空气孔组成)。这种被谈论着的光纤通常称之为光子晶体光纤耦合系统,这种新型光波导可方便地分为两个截然不同的群体。第1种光纤具有高折射率芯层(一般是固体硅),并被二维光子晶体包层所包围的结构。这些光纤有类似于常规光纤的性质,其工作原理是由内部全反射形成波导。贵州光子晶体光纤耦合系统加工厂家光纤耦合系统支持各类耦合主体,因而能够实现各类应用的仿真。
20世纪60年代,在现代硅光纤技术发展起来以前,毛细管曾经被研究作为通信光波导的代替品。现在常见的中空光纤则是将极细的毛细管内表面上镀反射膜来增强反射率,通过内部反射来导光。这项技术被普遍应用于红外波段,毕竟制作较大的空气孔相对简单,并且镀膜较易实施。但是因为镀膜是在光纤拉制后,因此这种光纤长度相对较短,并且传输的模式质量差。而对于光子带隙型光子晶体光纤耦合系统来讲,光纤拉制过程将预制棒横向上的空气孔尺度减小到光波长量级,并不需要更多的工艺。这项技术已经生产出了比较长的中空光子晶体光纤耦合系统并且可以通过改变包层结构调整导波模的特性。
纤直接耦合是指把端面已处理平滑的平头光纤直接对向另外一个接收光纤的端面。这种耦合方法影响耦合效率的主要因素是出射光纤的光束束腰半径和接收端光纤芯径的匹配以及出射端光束的发散角和接收端光纤的数值孔径角的匹配。因为以上两个原因会造成两光纤之间存在严重的模失配,因此采用这种平端光纤来进行直接的耦合,会使盟鸷慕球形端面光纤直接耦合获得球形光纤端面的方法有比较多种,一种比较简单的方案是在光纤端面上制造一个树脂的半球透镜;另一种更实用的方案是在光纤的端面烧制出特殊形状的端球,烧制的热源可以采用电弧、气体火焰或大功率激光器。光纤端面在这些热源的作用下,熔化后再自然冷却,在表面张力的作用下就会形成各种弧度的圆球形端面,圆球的曲率半径与热源的温度和光纤与热源的距离有关。光纤耦合系统特别适合于学校研究所使用,定制的方式。
谈到光子晶体光纤耦合系统就先了解一下光子晶体。晶体的概念较早由和于年各自单独的提出。光子晶体是将不同介电常数的介质材料在一维、二维或三维空间内组成具有光波长量级的周期结构使得在其中传播的光子形成光子带隙频率落于此带隙中的光子将被禁止在光子晶体中传播。而当在光子晶体中引入缺陷使其周期性结构遭到破坏时光子带隙就形成了具有一定频宽的缺陷态或局域态而具有特定频率的光波可以在这个缺陷区域中传播因此光子晶体就可以控制光在其中的传播行为。光子晶体虽然是个新名词但自然界中早已存在拥有这种性质的物质如盛产于澳洲的宝石蛋白石其色彩缤纷的外观与色素无关而是因为它几何结构上的周期性使它具有光子能带结构随着能隙位置不同反射光的颜色也跟着变化在生物界中也不乏光子晶体的踪影。保偏光纤耦合系统的特点:成本低。贵州光子晶体光纤耦合系统加工厂家
XYZ的步进轴,每次较小可以移动1-50nm,对于大部分光通信的耦合应用都是可以比较好兼容。贵州光子晶体光纤耦合系统加工厂家
光纤耦合系统中的光纤是一个重要参数是光信号在光纤内传输时功率的损耗。在过去的30多年里,由于技术的逐渐完善,普通光纤中的损耗一直在降低,目前已经趋于本征损耗。熔融硅光纤中具有较低损耗的波长约在1550nm附近,在此波长上的损耗约为0.12dB/km。对于光子晶体光纤而言,实芯光子晶体光纤中损耗达到1dB/km以下,较低损耗已经达到0.28dB/km,与普通光纤相当。由于在传输机制上与普通光纤相同,实芯光子晶体光纤在损耗上不太可能有大幅度的降低。对光子带隙型光子晶体光纤而言,较近报道的较低损耗为1.2dB/km。中空的结构使得这类型光子晶体光纤具有更低的本征损耗极限,因此报道中的数值远远未达到本征损耗值。贵州光子晶体光纤耦合系统加工厂家