[发明专利]用于通信波长处同时对正交偏振光滤波的偏振滤波器

说明书

本发明涉及一种光纤偏振滤波器,具体涉及一种用于通信波长处同时对正交偏振光滤波的偏振滤波器，其主体结构为一根光子晶体光纤，基底材料为纯净的环烯烃共聚物(COC)，光纤的包层中设有周期性排列的空气孔，包层内空气孔呈六边形排列，六边形顶点处的空气孔被去除。在光子晶体光纤中心处存在一个雪花状液体通道，通道内壁镀有两层金属薄膜，分别是氧化铟锡(ITO)膜和金(Au)膜。该偏振滤波器设计新颖、结构体积小、易实现微型化；雪花状结构中液体与金属在光子晶体光纤中心，倏逝场能容易地穿透金属膜，进而产生共振现象，实现偏振滤波功能。

技术领域：

本发明涉及一种光纤偏振滤波器,具体涉及一种用于通信波长处同时对正交偏振光滤波的偏振滤波器。

背景技术：

光子晶体光纤(Photonic Crystal Fiber，PCF)内部存在周期性排列的空气孔，不同的空气孔排布方式对应着相应的传输模式。光子晶体光纤因具有结构设计灵活、高灵敏度等突出优点受到了社会各界的广泛关注。表面等离子体共振(Surface PlasmonResonance，SPR)技术有许多突出优点，例如，可实时监测、无需标记、灵敏度高等，因此，被广泛应用于生命科学、医疗诊断、环境监测、药物筛选、食品安全等领域。光子晶体光纤与表面等离子体共振技术相结合，使光纤传感技术得到了快速发展，基于表面等离子体共振的光子晶体光纤传感技术也成为了现今新的研究热点。

近年来，随着光纤的拉制技术和金属镀膜技术的快速发展，基于表面等离子体共振技术的光子晶体光纤偏振滤波器的研究成为新的热点。常见的用于激发表面等离子共振的材料有银(Ag)、金(Au)、氧化铟锡(ITO)、氮化锆(ZrN)、氮化钛(TiN)、二氧化钛(TiO2)、石墨烯等。对于PCF-SPR偏振滤波器来说，可以实现通信波长处滤波具有重要意义他，对于单通道滤波的实现相对来说是容易的，但是双通道对正交偏振光实现同时滤波十分不易，尤其是具有高损耗值的双通道偏振滤波器。

发明内容：

本发明的目的是提供一种能够工作在通信波长处并且同时对正交偏振光进行滤波的PCF-SPR偏振滤波器，弥补和改善了上述现有技术的不足之处。该偏振滤波器结构体积小，易实现微型化；该偏振滤波器内部设有雪花状液体通道，更易注入液体，液体的填充可以改变金属膜周围环境，从而调节共振波长，一般对于偏振滤波器来说，液体折射率固定，也可以通过改变液体折射率来改变工作波长，并且在该偏振滤波器结构中，倏逝场可以很容易的穿透两种金属膜厚度。该偏振滤波器内部雪花状液体通道，以及金属膜靠近纤芯，这使得滤波器在工作过程中更易达到相位匹配，从而实现共振。

本发明采用的技术方案为：一种用于通信波长处同时对正交偏振光滤波的偏振滤波器，所述偏振滤波器的主体为一根光子晶体光纤，光子晶体光纤的包层内设有呈正六边形排列的空气孔，空气孔为五层，空气孔为周期性排列，在最外层正六边形排列的第五层的空气孔中，其顶点无空气孔(也即该层的正六边形顶点不开孔，该顶点处为实心)；在包层的中心处设有一个雪花状液体通道，雪花状液体通道的内壁上依次镀有氧化铟锡(ITO)膜和金(Au)膜。

进一步地，所述空气孔的半径为0.7μm。

进一步地，所述氧化铟锡膜的厚度为30nm，所述金膜的厚度为30nm。

进一步地，所述雪花状液体通道内液体的折射率为1.36。

进一步地，所述光子晶体光纤的基底材料为纯净的环烯烃共聚物(COC)。

进一步地，所述雪花状液体通道的排布为正六边形的相对顶点的连线，该连线穿过中心孔，该正六边形为包层内第三层空气孔所处的正六边形。

进一步地，所示雪花状液体通道的每个通道为矩形液体通道，其长为17.88μm，宽为1.48μm。