一種受激布里淵散射效應(yīng)增強(qiáng)型光纖的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于光纖技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，設(shè)及一種受激布里淵散射效應(yīng)增強(qiáng)型光纖。
【背景技術(shù)】
[0002] 光纖中受激布里淵散射的增益譜帶寬非常窄（lOMHz左右），利用該一窄帶寬增益 譜特性，可用來(lái)構(gòu)建高Q參數(shù)的有源光學(xué)濾波器，W提取被測(cè)信號(hào)的特定波長(zhǎng)成分，在超高 分辨率光譜分析、微波光子濾波等領(lǐng)域有著廣泛的用途。在該些領(lǐng)域應(yīng)用時(shí)，濾波器應(yīng)該具 有窄的通帶帶寬、高的隔離度和單峰值的傳輸曲線；因此，用W構(gòu)成具有高Q參數(shù)的有源光 學(xué)濾波器的光纖，應(yīng)該具有布里淵增益譜的窄帶寬、高增益系數(shù)和單個(gè)增益峰等特點(diǎn)。
[0003] 期刊文獻(xiàn)化oyamadaY,SatoS,P'JakamuraS,etal.Simulatinganddesi即ing Brillouingainspectruminsingle-modefibers[J].JournalofLightwave Technology, 2004, 22 (2) : 631.)，公開(kāi)了纖巧滲Ge02包層為純石英的光纖在波長(zhǎng)為 1. 55ym下的布里淵增益譜，該文獻(xiàn)提到的單模光纖測(cè)量有多個(gè)布里淵增益峰。
[0004] 申請(qǐng)?zhí)枮镃N101174002B的專利文件中公開(kāi)了一種非線性光纖，通過(guò)減小光纖中 光場(chǎng)有效面積，使得光纖中的非線性常數(shù)增加，使得自相位調(diào)制、交叉相位調(diào)制和四波混頻 等非線性效應(yīng)得到增強(qiáng)；但對(duì)布里淵散射益譜而言，該專利文件公開(kāi)的光纖并不能滿足前 述高Q參數(shù)有源光學(xué)濾波器應(yīng)用的性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的W上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種受激布里淵散射效應(yīng)增 強(qiáng)型光纖，其目的在于對(duì)纖巧和包層采用不同種類滲雜激勵(lì)出單聲模和單光模，通過(guò)聲光 模之間的禪合產(chǎn)生具有單個(gè)增益峰的布里淵增益譜，W滿足光纖對(duì)于構(gòu)建高Q參數(shù)有源光 學(xué)濾波器的要求。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種受激布里淵散射效應(yīng)增強(qiáng) 型光纖，帶寬為lOMHz，包括纖巧和圍繞纖巧的包層；
[0007] 其中，光纖的纖巧半徑a為1ym~7ym;其中，光纖纖巧滲雜為Ge〇2、P2〇5和Al2〇3 中的一種；包層滲雜F;
[0008] 為獲得單光模和單聲模的高效禪合，調(diào)節(jié)光纖滲雜材料和濃度，使得纖巧折射率 與包層折射率之差A(yù)nW及纖巧半徑a之間的關(guān)系滿足0 <a2An《0. 120,纖巧聲速率 與包層聲速率之差A(yù)ViW及纖巧半徑滿足0 <a2A225ym2 'm/s;W在光纖中同時(shí)穩(wěn) 定的激勵(lì)產(chǎn)生單光模和單聲模束縛；在光纖纖巧與包層中不同滲雜可獲得聲光場(chǎng)的共同激 勵(lì)，在光纖里禪合形成單個(gè)布里淵增益峰。
[000引優(yōu)選地，纖巧半徑a為3ym~7ym，纖巧滲雜Ge02，包層滲雜F;纖 5.56 4圏 巧Ge02滲雜濃度滿足.而《^拍02空品，包層F滲雜濃度滿足：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種受激布里淵散射效應(yīng)增強(qiáng)型光纖，其特征在于，包括纖芯和圍繞纖芯的包層； 所述纖芯半徑a為ΙμL?~7μηι ;所述光纖纖芯摻雜為Ge02、P205和Al 203中的一種，包 層摻雜為F ; 所述纖芯折射率與包層折射率之差Δη與纖芯半徑a之間的關(guān)系為：〇 < a2 Δ η彡0. 120 μ m2,所述纖芯聲速率與包層聲速率之差Δ V1與纖芯半徑a之間的關(guān)系 為：0< B2AV1S 225 ym 2 · m/s，以在光纖中同時(shí)激勵(lì)產(chǎn)生單光模和單聲模束縛，所述單光 模和單聲模在光纖里耦合形成單個(gè)增益峰的布里淵增益譜。
2. 如權(quán)利要求1所述的光纖，其特征在于，所述纖芯半徑a為3 μ m~7 μ m ;所述纖芯 慘雜GeO2，包層慘雜F ; 所述纖芯GeO2摻雜濃度_Ge〇2與纖芯半徑a之間的關(guān)系為：
所述包層F摻雜濃度ωρ與纖芯半徑a以及纖芯GeO 2摻雜濃度4jGeO2之間的關(guān)系為：

3. 如權(quán)利要求1所述的光纖，其特征在于，所述纖芯半徑a為1 μ m~3 μ m ;所述纖芯 慘雜GeO2，包層慘雜F ; 所述纖芯GeO2摻雜濃度WGe〇2與纖芯半徑a之間的關(guān)系為 所述包層F摻雜濃度ωρ與纖芯半徑a以及纖芯Ge02·雜濃度^GeO 2之間的關(guān)系為：
4. 如權(quán)利要求3所述光纖，其特征在于，所述纖芯GeO^f雜濃度wGe〇2為：
|，包層F摻雜濃度ωΡ與纖芯半徑a以及纖芯GeO 2 摻雜濃度wGe〇2之間的關(guān)系為
5. 如權(quán)利要求3所述的光纖，其特征在于，所述包層包括內(nèi)包層和外包層；所述內(nèi)包層 包覆纖芯，外包層包覆內(nèi)包層； 所述纖芯半徑a為1. 5 μπι~3 μπι，所述內(nèi)包層外徑b與纖芯半徑a之間的關(guān)系為： b=(l. 6±0. 05)a ; 所述纖芯與外包層之間的折射率差Δη與纖芯半徑的a之間的關(guān)系為：〇 < a2 Δη彡0. 120 μπι2;纖芯與外包層之間的聲速率差A(yù)V1與纖芯半徑a之間的關(guān)系為：0 < a2 Δ V1^ 225 μ m2 · m/s ； 所述內(nèi)包層折射率Ii1與外包層折射率η 2之間的關(guān)系為：0 < Ii2-Ii1S 0. 007 ;所述內(nèi)包 層聲速率V11與纖芯聲速率V1以及纖芯半徑a之間的關(guān)系為：0< S2(V11-V1) < 225 μ m2 ·ηι/ s ； 所述包括內(nèi)包層和外包層的雙包層結(jié)構(gòu)，減小了光纖中光場(chǎng)的有效面積，且提高了單 光場(chǎng)和單聲場(chǎng)耦合效率，使得光纖中布里淵增益譜在增益峰處的增益系數(shù)提高，并且光纖 在工作波長(zhǎng)窗口色散絕對(duì)值較大。
6.如權(quán)利要求5所述的光纖，其特征在于，所述纖芯摻雜GeO 2，內(nèi)包層與外包層均摻雜 F； 所述纖芯GeOd.雜濃度^Geo2與纖芯半徑a之間的關(guān)系為：
;外包層F摻雜濃度與纖芯GeO2摻雜濃度之間的關(guān) 系為：
所述內(nèi)包層F摻雜濃度 與外包層摻雜濃度及纖芯GeO2摻雜濃度之間的關(guān)系分別為：

【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種受激布里淵散射效應(yīng)增強(qiáng)型光纖，包括纖芯和圍繞纖芯的包層；其中，光纖的纖芯半徑a為1μm～7μm，光纖纖芯摻雜為GeO2、P2O和Al2O3中的一種；包層摻雜物質(zhì)為F；纖芯與包層之間的折射率差Δn與纖芯半徑a之間的關(guān)系為：0＜a2Δn≤0120μm2；纖芯與包層之間的聲速率差ΔVl與纖芯半徑a之間的關(guān)系為：0＜a2ΔVl≤225μm2·m/s，以在光纖中同時(shí)穩(wěn)定的激勵(lì)產(chǎn)生單光模和單聲模束縛；在光纖纖芯與包層中不同摻雜可獲得聲光場(chǎng)的共同激勵(lì)，在光纖里耦合形成單個(gè)布里淵增益峰；本發(fā)明提供的光纖其增益譜的增益峰位置具有較高的增益系數(shù)，而且布里淵增益譜的半高全寬較窄，約10MHz；且在增強(qiáng)受激布里淵散射效應(yīng)的同時(shí)還能增加光纖的色散參數(shù)絕對(duì)值，在常用的工作波長(zhǎng)窗口1.55μm附近有效地抑制了四波混頻效應(yīng)。
【IPC分類】G02B6-02, G02B6-036
【公開(kāi)號(hào)】CN104865637
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510308995
【發(fā)明人】柯昌劍, 郭臻, 潘登, 劉德明
【申請(qǐng)人】華中科技大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2015年6月8日