[发明专利]一种基于空芯光子晶体光纤的光纤光栅器件

权利要求书

1.一种基于空芯光子晶体光纤的光纤光栅器件，其特征是：所述器件主要由一根空芯光子晶体光纤1构成；其中该光纤主要包含周期性分布的空气孔2、中空纤芯3以及环绕中空纤芯3的一层微孔阵列4，由于中空纤芯3和微孔阵列4破坏了空气孔2的周期性结构，形成缺陷，使光波可被限制在中空纤芯3和微孔阵列4区域中稳定传输；这样，对中空纤芯3和微孔阵列4内实施气压控制，就可以用强聚焦激光束加热微孔阵列4，在加热区域形成微形变5，反复这样的加热过程就可制作出周期性微形变结构进而形成光纤光栅器件6，从而实现对空芯光子晶体光纤1传导光波的调制，实现光滤波功能。

2.根据权利要求1所述的一种基于空芯光子晶体光纤的光纤光栅器件，其所述的空芯光子晶体光纤的制备方法如下：(1)根据所述的空芯光子晶体光纤的孔径距比，制备多种不同内、外径比的纯石英或掺杂石英毛细管；(2)将制备的毛细管进行堆积，然后安放在拉丝塔上，将其拉制成预制棒芯棒；(3)将预制棒芯棒放入尺寸合适的外套管中，进行一定的固定处理后便形成了光纤预制棒；(4)将光纤预制棒安放在拉丝塔上，精确控制拉丝炉温度、进棒速度、拉丝速度、毛细管内压力、光纤直径等参数，拉制出所述的空芯光子晶体光纤。

3.根据权利要求1所述的一种基于空芯光子晶体光纤的光纤光栅器件，其所述光纤光栅器件的制备步骤是：(1)在中空纤芯和微孔内加正压(或负压)，同时采用强聚焦激光束对微孔进行加热，在压力的作用下，激光束焦点附近的加热区域微孔发生膨胀(或塌陷)；(2)通过在时间和空间位置上控制绕着光纤中轴线或平行于中轴线的其他偏轴线的转动量和沿着光纤中轴线方向的平移量，就能制作出多种不同结构的周期性微形变，形成光纤光栅器件。

4.根据权利要求1所述的一种基于空芯光子晶体光纤的光纤光栅器件，其特征是：所述的空芯光子晶体光纤的微孔阵列也可以围绕中空纤芯呈多层排列分布。

5.根据权利要求1所述的一种基于空芯光子晶体光纤的光纤光栅器件，其特征是：所述的光纤光栅的周期性微形变的空间结构是：垂直于所述光纤中轴线的周期性结构、倾斜于光纤中轴线的周期性结构和绕着光纤中轴线或平行于中轴线的其他偏轴线螺旋的周期性结构的任意一种。

6.根据权利要求1-5任意一项权利要求所述的一种基于空芯光子晶体光纤的光纤光栅器件，其特征是：所述的光纤光栅的周期可以为均匀的也可以非均匀的。

7.根据权利要求1-5任意一项权利要求所述的一种基于空芯光子晶体光纤的光纤光栅器件，其特征是：所述的空芯光子晶体光纤的材质可以为纯二氧化硅也可以为掺杂二氧化硅。