[发明专利]一种光子晶体光纤与普通单模光纤低损耗耦合方法

说明书

技术领域

本发明涉及光纤耦合方法领域，具体是一种光子晶体光纤与普通单模光纤低损耗耦合方法。

背景技术

光子晶体光纤(PCF，PhotonicCrystalFiber)，又称为多孔光纤(HF)或者微结构光纤(MOF)，其具有周期性排列的空气孔结构，结构灵活可变。与传统光纤相比，其具有色散可调，非线性特性可调，可以实现无休止单模特性等优点，可以用于超连续谱产生、光孤子通信等领域，已经成为研究的热点。光子晶体光纤与普通单模光纤的低损耗熔接技术是光子晶体光纤走向实用化的一个关键技术问题。因此，如何实现光子晶体光纤与普通单模光纤的低损耗熔接成为近年来的研究热点之一。

1999年，Bennett等第一次熔接了PCF和普通单模光纤(SMF)，其后国内外学者提出了多种关于两类光纤的熔接方法，如PCF空气孔塌缩，加入过渡光纤，对PCF进行拉锥等。这些方法都存在着一定的缺陷，如PCF塌缩空气孔法，比较难于精确控制空气孔的塌缩程度；加入过渡光纤，一般会引入两次以上的耦合，导致总熔接损耗较高；对PCF进行拉锥，则容易破坏PCF的结构。

发明内容

本发明的目的是提供一种光子晶体光纤与普通单模光纤低损耗耦合方法，以解决现有技术光子晶体光纤与普通单模光纤耦合损耗较大的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

光子晶体光纤与普通单模光纤低损耗耦合方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)、首先确定拉锥比例A；

(2)、设拉锥前的光子晶体光纤直径为D₀，拉锥后的光子晶体光纤外径为D₁，则有：

A=D1D0,]]>

其中拉锥前的光子晶体光纤直径D₀为已知参量，A确定后，便可以计算拉锥后的光子晶体光纤外径D₁＝D₀*A，拉锥的长度L可自由设定；

(3)根据步骤(2)所得参数对光子晶体光纤进行反拉锥；

(4)对光子晶体光纤进行反拉锥后，将普通单模光纤与光子晶体光纤耦合或者连接。

所述的光子晶体光纤与普通单模光纤低损耗耦合方法，其特征在于：步骤(1)中，可根据但不限于PCF的模场直径MFD_PCF和SMF的模场直径MFD_SMF来确定A：

A=MFDSMFMFDPCF.]]>

本发明的优点是：

(1)本发明光纤耦合方法，具有良好的通用性，适用于多种规格的普通单模光纤和光子晶体光纤之间的耦合。

(2)在普通单模光纤与光子晶体光纤模场严重失配的情况下，能取得较好的耦合效果。

(3)本发明步骤简单，光纤耦合效率高。

附图说明

图1为本发明中光子晶体光纤正剖视图。

图2为本发明拉锥参数说明图。

图3为本发明建立的仿真模型原理图。

具体实施方式

光子晶体光纤与普通单模光纤低损耗耦合方法，包括以下步骤：

(1)、首先确定拉锥比例A；

(2)、如图2所示，设拉锥前的光子晶体光纤直径为D₀，拉锥后的光子晶体光纤外径为D₁，则有：