[发明专利]一种光子晶体光纤、THz波参量振荡产生系统及方法

权利要求书

1.一种八角光子晶体光纤，包括外包层、设置在外包层内的内包层、设置在内包层内的夹层以及设置在夹层内的纤芯，所述内包层包括多个圆周均布的聚四氟乙烯管，所述夹层为聚乙烯管，所述纤芯为八角结构。

2.根据权利要求1所述的八角光子晶体光纤，其特征在于：

所述聚四氟乙烯管的管径为0.8mm，所述纤芯包括八层空气环，每层空气环由多个紧凑排列成八角形状空气孔构成，靠近夹层的为最外层，最外层的空气环的空气孔直径为d2＝0.52μm，最内层空气环的空气孔直径为d1＝0.24μm，相近空气环之间的间距为Λ1＝0.85μm，同一空气环中的空气孔之间的间距为Λ2，Λ2＝0.765Λ1。

3.基于权利要求1所述的基于八角光子晶体光纤的THz波产生系统，其特征在于：包括泵浦源、光参量振荡器的谐振腔、八角光子晶体光纤以及光谱仪，所述光参量振荡器的谐振腔包括第一平面镜(M)以及第二平面镜(M′)，所述八角光子晶体光纤设置在一平面镜(M)以及第二平面镜(M′)之间，所述泵浦源的泵浦光入射在第一平面镜(M)上，所述第二平面镜通过光谱仪输出THz波，

所述八角光子晶体光纤包括外包层、设置在外包层内圆周侧的内包层、设置在内包层内夹层以及设置在夹层内的纤芯，所述内包层包括多个圆周均匀紧凑排列的聚四氟乙烯管，所述夹层为聚乙烯管，所述纤芯为八角结构。

4.根据权利要求1所述的基于八角光子晶体光纤的THz波产生系统，其特征在于：所述泵浦源包括按照光路依次设置的光纤激光器、掺铒光纤放大器(EDFA)、全反射镜(M1)、第一准直透镜(L1)、半波片(P)、偏振控制器(PC)、第一银镜(M2)以及第二银镜(M3)，所述全反射镜(M1)与掺铒光纤放大器(EDFA)的入射光成45°夹角，所述第二银镜(M3)的出射光垂直入射至第一平面镜(M)上。

5.根据权利要求3或4所述的基于八角光子晶体光纤的THz波产生系统，其特征在于：所述光参量振荡器的谐振腔还包括第二准直透镜(L2)和第三准直透镜(L3)，所述第二准直透镜(L2)和第三准直透镜(L3)均设置在第一平面镜(M)和第二平面镜(M′)之间，所述八角光子晶体光纤设置在第二准直透镜(L2)和第三准直透镜(L3)之间。

6.根据权利要求5所述的基于八角光子晶体光纤的THz波产生系统，其特征在于：所述第二平面镜(M′)和光谱仪之间还设置有离轴抛物镜(M4)和第四准直透镜(L4)，所述第二平面镜的出射光入射至离轴抛物镜，所述离轴抛物反射镜(M4)的出射光经第四准直透镜入射至光谱仪。

7.根据权利要求6所述的基于八角光子晶体光纤的THz波产生系统，其特征在于：所述第一平面镜(M)镀有1550nm增透膜T＞97％、700～800nm高反膜R＞98％和7～8THz高反膜R＞98％，第二平面镜(M′)镀有700～800nm高反膜R＞70％和7～8THz高透膜R＜10％。

8.根据权利要求7所述的基于八角光子晶体光纤的THz波产生系统，其特征在于：所述第四准直透镜上镀有金。

9.根据权利要求1所述的基于八角光子晶体光纤的THz波产生方法，其特征在于：包括以下步骤：

1】光纤激光器发出泵浦光经掺铒光纤放大器EDFA放大后经过45°全反镜(M1)反射，再经第一准直透镜(L1)后，经过半波片(P)和偏振控制器(PC)，转变为竖直方向偏振的抽运光输出；

2】竖直方向偏振的抽运光经过第一银镜(M2)及第二银镜(M3)后，进入由第一平面镜M和第二平面镜(M′)组成的光参量振荡器的谐振腔；在光参量振荡器的谐振腔内经过第二准直透镜(L2)被耦合进八角光子晶体光纤(O-PCF)竖直方向偏振的抽运光在八角光子晶体光纤中将能量传递给信号光，并将剩余能量做为闲频光子和信号光一同输出；闲频光子和信号光经过第三准直透镜(L3)输入至第二平面镜(M′)；

3】经过第二平面镜(M′)的透射光入射至离轴抛物反射镜(M4)，并被第四准直透镜(L4)聚焦准直后入射进光谱仪；

4】光谱仪输出THz波。