[发明专利]一种宽范围多波段热光开关及其制作方法

权利要求书

1.一种宽范围多波段热光开关，其特征在于：包括液晶填充光子晶体光纤，液晶填充光子晶体光纤的两端分别连接有一个单模光纤的一端，其中一个单模光纤的另一端连接有宽带光源，另一个单模光纤的另一端接有光谱仪；

液晶填充的光子晶体光纤在60摄氏度的透射光谱中存在多个带隙，所述液晶为向列相液晶E7，向列相液晶E7在清亮温度附近会从各向异性变为各向同性，进而在清亮温度附近液晶折射率会发生剧烈变化，进而引起光子带隙产生移动；

液晶填充光子晶体光纤放在加热台上，当加热台温度从60摄氏度升高到61摄氏度时，透射光谱由“带阻”变为“带通”，透射光谱在带隙移动与干涉共同作用下会发生剧烈的红移现象，从而形成宽范围多波段热光开关；

单模光纤与液晶填充光子晶体光纤熔接时，液晶填充光子晶体光纤包层的空气孔在熔接端面会出现塌陷；

当光从单模光纤传输到液晶填充的光子晶体光纤时，单模光纤中的基模衍射到熔接端面的包层中，导致光同时在液晶填充的光子晶体光纤的纤芯和包层中传输；

液晶填充的光子晶体光纤的纤芯和包层的折射率不同，导致纤芯和包层的两束光的光程差不同，引起纤芯模式与包层模式之间发生干涉；

当温度从60摄氏度升高到61摄氏度时，热光开关可以形成开关S1,S2,S3和S4四个主要热光开关；

开关S1波长控制范围从1508纳米到1568纳米，有着60纳米的控制范围，且有着30分贝的消光比，覆盖了通信窗口的C波段，即1530纳米到1565纳米；

开关S2有着52纳米的控制范围从1265纳米到1317纳米，有着25分贝的消光比，与通新窗口O波段，即1260纳米到1360纳米几乎重合；

开关S3的控制范围从1101纳米到1137纳米，有着36纳米宽的控制范围，且有着23分贝的消光比；

开关S4有着31纳米的控制范围从975纳米到1006纳米，且有着18分贝的消光比。

2.根据权利要求1所述的一种宽范围多波段热光开关，其特征在于：

所述液晶填充光子晶体光纤的制备方法为：

步骤一，称取液晶放在试剂瓶中，并将盛有液晶的试剂瓶放在加热台上使白浊稠状的液晶加热变为清澈的液体；

步骤二，取10-15厘米长的光子晶体光纤将其两端清洁干净，将一端放在注射器里后密封，再将光子晶体光纤另一端浸没在步骤一中的试剂瓶中，然后将注射器抽为真空，使液晶在外界大气压压力和毛细作用下填充到光子晶体光纤中。

3.根据权利要求2所述的一种宽范围多波段热光开关，其特征在于：步骤二中注射器与光子晶体光纤通过光学胶密封。

4.一种如权利要求1所述的宽范围多波段热光开关的制作方法，其特征在于：包括如下步骤：

第一步，制备液晶填充光子晶体光纤；

第二步，将第一步制备的液晶填充光子晶体光纤取适当长度并再将两端清洁，将清洁好的液晶填充光子晶体光纤两端与单模光纤熔接在一起；

第三步，将第二步熔接好的光纤一端接在宽带光源，另一端接在光谱仪上，将液晶填充光子晶体光纤放在加热台上，当加热台温度从60摄氏度升高到61摄氏度时，透射光谱会从“带阻”变为“带通”，从而形成宽范围多波段热光开关。

5.根据权利要求4所述的一种宽范围多波段热光开关的制作方法，其特征在于：第二步中熔接的液晶填充光子晶体光纤长度为1-10毫米。