[发明专利]一种滤波方向可调谐的微结构光纤宽带偏振滤波器

权利要求书

1.一种滤波方向可调谐的微结构光纤宽带偏振滤波器，包括由微结构光纤构成的主体结构，微结构光纤以石英作为基底材料，其特征在于，所述微结构光纤包括由内向外依次设置的纤芯区域、内包层区域和外包层空气孔区域，所述纤芯区域由纤芯中心大孔以及周围的石英基底构成，所述纤芯中心大孔内填充向列相液晶；所述内包层区域由方形排列的四个增大孔组成，呈C_4v对称分布在所述纤芯中心大孔周围，形成第一层方形阵列排列空气孔，其中，所述内包层区域中，对任意一个增大孔或沿对角线对称的两个增大孔进行金属镀膜，形成镀膜孔；所述外包层空气孔区域包括由内到外依次设置的第二层方形阵列排列空气孔、第三层方形阵列排列空气孔和第四层方形阵列排列空气孔，与第一层方形阵列排列空气孔构成水平和竖直方向完全对称的微结构端面结构；向微结构光纤内所填充向列相液晶施加外加电场，通过调节外加电场的电压大小改变向列相液晶分子的长轴方向，实现滤波方向的调谐。

2.根据权利要求1的滤波方向可调谐的微结构光纤宽带偏振滤波器，其特征在于，所述镀膜孔中填充向列相液晶，向所述纤芯中心大孔内填充的向列相液晶以及所述镀膜孔内填充的向列相液晶分别施加外加电场。

3.根据权利要求1的滤波方向可调谐的微结构光纤宽带偏振滤波器，其特征在于，所述第二层方形阵列排列空气孔、第三层方形阵列排列空气孔和第四层方形阵列排列空气孔的空气孔大小相同，所述第二层方形阵列排列空气孔的空气孔数量为16个，所述第三层方形阵列排列空气孔的空气孔数量为24个，所述第四层方形阵列排列空气孔的空气孔数量为32个。

4.根据权利要求2的滤波方向可调谐的微结构光纤宽带偏振滤波器，其特征在于，所述第二层方形阵列排列空气孔、第三层方形阵列排列空气孔和第四层方形阵列排列空气孔的空气孔直径d为1.5～1.6μm，空气孔孔间距Λ为2.2～2.3μm。

5.根据权利要求1的滤波方向可调谐的微结构光纤宽带偏振滤波器，其特征在于，所述第一层方形阵列排列空气孔中四个增大孔的直径d₁为2.4～2.5μm。

6.根据权利要求1的滤波方向可调谐的微结构光纤宽带偏振滤波器，其特征在于，金属镀膜的厚度为25～30nm。

7.根据权利要求1的滤波方向可调谐的微结构光纤宽带偏振滤波器，其特征在于，所述纤芯中心大孔的直径d₀为2.4～3μm。

8.根据权利要求2的滤波方向可调谐的微结构光纤宽带偏振滤波器，其特征在于，通过调节外加电场的电压大小改变向列相液晶分子的长轴方向，实现滤波方向的调谐，具体包括：

通过外加电场作用设置液晶分子指向矢方向n的旋转角度为0°或90°完成偏振滤波方向的调谐，当添加到所述纤芯中心大孔中和镀膜孔内的向列相液晶分子指向矢方向n的旋转角度角度为0°时，其向列相液晶分子的长轴方向与光纤的横截面x轴一致；当向列相液晶分子指向矢方向n的旋转角度由0°转变为90°时，向列相液晶分子长轴方向与光纤y轴一致。

9.根据权利要求1的滤波方向可调谐的微结构光纤宽带偏振滤波器，其特征在于，所述外包层空气孔区域外还包裹有完美匹配层，其材质为石英。