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1、(10)申请公布号 CN 104076505 A (43)申请公布日 2014.10.01 C N 1 0 4 0 7 6 5 0 5 A (21)申请号 201410356482.4 (22)申请日 2014.07.23 G02B 26/00(2006.01) (71)申请人中国计量学院 地址 310018 浙江省杭州市下沙高教园区学 源街258号 (72)发明人沈常宇 陈德宝 刘桦楠 魏健 路艳芳 (54) 发明名称 一种基于空心光子晶体光纤的偏振控制器 (57) 摘要 一种基于空心光子晶体光纤的偏振控制器， 其特征在于：由分布反馈激光器(1)、入射光纤 (2)、起偏器(3)、连接光纤(4。
2、)和空心光子晶体 光纤(5)、压力盘(6)、出射光纤(7)、偏振分析器 (8)组成；分布反馈激光器(1)与起偏器(3)通过 入射光纤(2)相连接，空心光子晶体光纤(5)和 入射光纤(2)通过光纤接头相连接，压力盘(6) 包括三个相同的部件，三个压力盘固定在空心光 子晶体光纤上，第一个压力盘与第二个压力盘夹 角为45，第二个压力盘与第三个压力盘夹角为 45，偏振分析器(8)通过出射光纤(7)与空心光 子晶体光纤(5)相连接。本发明易于校准、插入损 耗小、兼容性好、操作简单，可以应用于获得各类 偏振光，具有很好的实用价值和广阔的应用前景。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书2页 附图3。
3、页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书2页 附图3页 (10)申请公布号 CN 104076505 A CN 104076505 A 1/1页 2 1.一种基于空心光子晶体光纤的偏振控制器，其特征在于：由分布反馈激光器(1)、入 射光纤(2)、起偏器(3)、连接光纤(4)和空心光子晶体光纤(5)、压力盘(6)、出射光纤(7)、 偏振分析器(8)组成；分布反馈激光器(1)与起偏器(3)通过入射光纤(2)相连接，空心光 子晶体光纤(5)和入射光纤(2)通过光纤接头相连接，压力盘(6)包括三个相同的部件，三 个压力盘固定在空心光子晶体光纤上，第一个压力。
4、盘与第二个压力盘夹角为45度，第二个 压力盘与第三个压力盘夹角为45度，偏振分析器(8)通过出射光纤(7)和光纤接头(4)与 空心光子晶体光纤(5)相连接。 2.根据权利要求1所述的一种基于空心光子晶体光纤的偏振控制器，其特征在于：空 心光子晶体光纤(5)纤芯直径平均为10.9微米，包层空气孔间距为3.8微米，多孔区域直 径70微米，中心工作波长1550纳米。 3.根据权利要求1所述的一种基于空心光子晶体光纤的偏振控制器，其特征在于：压 力盘(6)包括三个相同的部件，均固定于空心光子晶体光纤(5)上，每个压力盘周期分布长 度约为20毫米，第一个压力盘与第二个压力盘的夹角为45度，第二个压力盘与。
5、第三个压力 盘的夹角为45度。 权 利 要 求 书CN 104076505 A 1/2页 3 一种基于空心光子晶体光纤的偏振控制器 技术领域 0001 本发明提供了一种基于空心光子晶体光纤的偏振控制器，属于光纤偏振技术领 域。 背景技术 0002 空心光子晶体光纤由带气孔的微结构包层和中空的纤芯组成，传输机理和传统的 纤芯内全反射导光机理有本质的不同，因此空心光子晶体光纤和传统的实芯硅光纤相比有 很多独特的性能，如不产生非线性效应，光纤的损伤阀值也更高，低的弯曲损耗，光纤端面 菲涅耳反射估计小于10 -4 ，二氧化硅材料组成可达60，方便和传统光纤的熔接等处理，光 纤的材料有单一的纯二氧化硅组。
6、成，有利于提高光纤的温度稳定性。 发明内容 0003 本发明的目的在于提供一种基于空心光子晶体光纤的偏振控制器。该装置能够通 过调节对三个压力盘施加的压力的大小获得各种类型的偏振光。具有结构简单、兼容性好 等特点。 0004 本发明通过以下技术方案实现： 0005 一种基于空心光子晶体光纤的偏振控制器，其特征在于：由分布反馈激光器(1)、 入射光纤(2)、起偏器(3)、连接光纤(4)和空心光子晶体光纤(5)、压力盘(6)、出射光纤 (7)、偏振分析器(8)组成；分布反馈激光器(1)与起偏器(3)通过入射光纤(2)相连接，空 心光子晶体光纤(5)和入射光纤(2)通过光纤接头相连接，压力盘(6)包。
7、括三个相同的部 件，三个压力盘固定在空心光子晶体光纤上，第一个压力盘与第二个压力盘夹角为45度， 第二个压力盘与第三个压力盘夹角为45度，偏振分析器(8)通过出射光纤(7)与空心光子 晶体光纤(5)相连接。 0006 所述的一种基于空心光子晶体光纤的偏振控制器，其特征在于：空心光子晶体光 纤(5)纤芯直径平均为10.9微米，包层空气孔间距为3.8微米，多孔区域直径70微米，中 心工作波长1550纳米。 0007 所述的一种基于空心光子晶体光纤的偏振控制器，其特征在于：压力盘(6)包括 三个相同的部件，均固定于空心光子晶体光纤(5)上，每个压力盘周期分布长度约为20毫 米，第一个压力盘与第二个压。
8、力盘夹角为45度，第二个压力盘与第三个压力盘夹角为45 度。 0008 本发明的工作原理是：分布反馈激光器(1)发出中心波长为1550纳米的光波，通 过入射光纤(2)进入起偏器(3)，从起偏器(3)中出射的为线偏振光，线偏振光通过连接光 纤(4)进入空心光子晶体光纤(5)。空心光子晶体光纤上面有三个相同的压力盘，用于对该 部分光纤施加压力，第一个压力盘与第二个压力盘夹角为45度，第二个压力盘与第三个压 力盘夹角为45度，当通过各个压力盘对空心光子晶体光纤施加压力时，光纤会发生形变， 纤芯以及包层空气孔的形变都会引起空心光子晶体光纤的双折射效应，三个不同方向的压 说 明 书CN 10407650。
9、5 A 2/2页 4 力的不同会产生不同的双折射效应，从而光纤中传播的线偏振光的偏振状态也会随着空心 光子晶体光纤形变的不同而产生不同性质的偏振光，偏振光的状态可以通过偏振分析器来 确定。 0009 本发明的有益效果是：该装置能够通过调节对压力盘施加压力的大小获得各种类 型偏振光，同时该偏振控制器具有结构简单、易于操作、损耗小、兼容性好等优点。 附图说明 0010 图1是本发明的基于空心光子晶体光纤的偏振控制器示意图； 0011 图2是本发明的对应于不同外包层厚度时压力大小与双折射率相位差的关系； 0012 图3是本发明的空心光子晶体光纤在压力作用下形变示意图； 0013 图4是本发明的偏振光。
10、状态的邦加球分析示意图； 具体实施方式 0014 下面结合附图及实施实例对本发明作进一步描述： 0015 参见附图1，一种基于空心光子晶体光纤的偏振控制器，其特征在于：由分布反馈 激光器(1)、入射光纤(2)、起偏器(3)、连接光纤(4)和空心光子晶体光纤(5)、压力盘(6)、 出射光纤(7)、偏振分析器(8)组成；分布反馈激光器(1)与起偏器(3)通过入射光纤(2) 相连接，空心光子晶体光纤(6)和入射光纤(2)通过光纤接头相连接，压力盘(6)包括三个 相同的部件，三个压力盘固定在空心光子晶体光纤上，第一个压力盘与第二个压力盘夹角 为45度，第二个压力盘与第三个压力盘夹角为45度，偏振分析器。
11、(8)通过出射光纤(7)与 空心光子晶体光纤(5)相连接。 0016 本实例中选用的分布反馈激光器(1)中心波长为1550纳米，连接光纤(4)、入射光 纤(2)和出射光纤(7)均以纤芯直径为9微米，包层直径为125微米的单模光纤，空心光子 晶体光纤作为偏振控制器纤芯直径约为10.9微米。图2是本发明的压力大小与双折射率相 位差的关系示意图，当周期20毫米情况下，引入360度相位差所需的压力是7.5*10 6 帕，此 时的包层厚度是25微米，若把包层厚度降为10微米，所需压力仅为1.25*10 6 帕。图3是空 心光子晶体光纤在外加压力下的形变示意图，纤芯及包层中的气孔在压力作用下都会发生 形变，从而引起光纤内的双折射效应，这是该偏振控制器的工作原理。图4是偏振光状态对 应的邦加球分析示意图，第一个盘施加压力使得偏振光的状态沿SS变化，第二个盘施加 压力使得偏振光的状态沿SS“变化，第三个盘施加压力使得偏振光的状态沿SS， 任意偏振状态的偏振光均可以通过调节三个压力盘施加压力的大小来获得，输出偏振光的 最终偏振状态为S。 说 明 书CN 104076505 A 1/3页 5 图1 图2 说 明 书 附 图CN 104076505 A 2/3页 6 图3 说 明 书 附 图CN 104076505 A 3/3页 7 图4 说 明 书 附 图CN 104076505 A 。