CN101910894B - 光子带隙光纤 - Google Patents

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Abstract

本发明的光子带隙光纤，能够作为保偏光纤发挥作用，其具有：纤芯，其由固体材料构成；包层，其设置在该纤芯的周围；周期性结构区域，其设置在该包层的上述纤芯的附近部的一部分，将具有比上述包层的折射率高的多个高折射率部呈周期性结构地配置；低折射率区域，其设置在上述包层的上述纤芯附近部的其他部分，而且比上述纤芯平均折射率小；应力施与部，其设置在上述低折射率区域中接近上述周期性结构区域的区域，具有与上述低折射率区域的其他部分不同的热膨胀系数。

Description

光子带隙光纤
技术领域
本发明涉一种及光子带隙光纤(Photonic Band Gap fiber)，特别是涉及双折射较大的保偏光纤。
本申请基于2008年11月5日在日本国申请的特愿2008-284468号主张优先权，并在此引用其内容。
背景技术
近年来，使用了掺稀土光纤的高输出的光纤激光器受到注目。该高输出光纤激光器构成为，激发光和信号光在光纤中传播的同时，信号光被激发光放大，并具有该装置容易冷却，以及该装置能够小型化等特征。
在用于这样的高输出的光纤激光器的放大用光纤中，为了在传播想要使之透过的信号光的同时，阻断想要使之透过的信号光以外波长的光，例如，被放大的自发辐射光(ASE：Amplified SpontaneousEmission)、和受激拉曼散射之类的光的传播，要求具有波长滤波效果的光纤。
另外，在高输出、超短脉冲的光纤激光器中，为了使在光纤中传播的脉冲形状为最佳，要求具有特殊的波长色散特性的光纤。作为具有这样的特殊特性的光纤，已知有通过在纤芯的周围配置周期性结构，借助与该周期性结构对应的布拉格反射来波导光的结构的光子带隙光纤。
在该光子带隙光纤中，也如后述的专利文献1～3、和非专利文献1～2中记载的那样，光纤的截面全部由固体材料构成的实心光子带隙光纤，由于其热熔接比较容易，以及即使在纤芯中掺加稀土类作为放大用光纤也能使用，因此被优选使用。
图3是表示现有的实心光子带隙光纤B的一个例子的剖视图。在图3中，21是纤芯、22是包层、23是比包层22折射率高的高折射率部。在这样的光子带隙光纤B中，由于比包层22折射率高的高折射率部23为呈周期性结构的微细结构包层，因此通过布拉格反射来波导光。
在这种光子带隙光纤中，以某个波长在光子带隙光纤中的纤芯中传播的模式(纤芯模式)被阻断还是传播，由在微细结构包层中是否存在具有与纤芯模式的有效折射率相等的有效折射率的模式来决定。
在微细结构包层中存在具有与纤芯模式的有效折射率相等的有效折射率的模式时，纤芯模式，模式耦合到具有与该有效折射率相等的有效折射率的微细结构包层中的模式中，纤芯中的光能减少从而阻断其传播。相反，在微细结构包层中不存在具有与该有效折射率相等的有效折射率的模式时，由于纤芯模式不模式耦合到微细结构包层中的模式，因此能够在纤芯中传播。
在这样的光子带隙光纤中，通过改变纤芯与微细结构包层的结构和它们的折射率分布，就能够控制具有与纤芯模式的有效折射率相等的有效折射率的模式的、存在于微细结构包层中的波长。因此，通过光子带隙光纤就能够实现光纤型所希望的特性的波长滤波。
在这样的光子带隙光纤中，如以下的专利文献1～3，以及非专利文献1～2所记载的那样，通过使其截面结构仅具有两次以下的旋转对称性，或者再另外设置应力施与部，产生结构双折射以及通过热应力产生双折射，从而能够作为保偏光纤发挥作用。表示作为保偏光纤的性能的重要指标之一，存在表示光在光纤中传播时从一方的偏振波向另一方的偏振波泄露了多少能量的偏振串扰。偏振串扰的值越小则作为保偏光纤的功能越强，另外，双折射越大则该偏振串扰越小。因此，即使在光子带隙光纤中，也要研究产生较大的双折射的各种结构。在以往类型的保偏光纤中，通常为1.0×10-4以上的双折射。因此，优选这些光子带隙光纤也至少具有1.0×10-4以上的双折射。此外，在光子带隙光纤的纤芯中添加稀土族，将该光子带隙光纤作为光纤放大器使用时，相当于激发光强度与信号光强度之差的能量差变为热。此时，光纤的温度因该热而上升，当光纤中的热应力缓和时则双折射降低，因而产生偏振波行程变差。因此，在高温下使用搭载于光纤激光器或其他设备的光纤时，光子带隙光纤优选为具有在常温下更大的双折射，例如3.0×10-4以上的双折射。
专利文献1：日本专利第3072842号公报
专利文献2：国际公开第07/057024号公开文本
专利文献3：国际公开第08/126472号公开文本
非专利文献1：Photonic crystal fibers confining light by bothindex-guiding and bandgap-guiding.Hybrid PCFs.Limin Xiao.Wei Jin，and M.S.Demokan Optics Express，Vol.15，Issue 24，pp.15637-15647(2007)。
非专利文献2：Polarization maintaining hybrid TIR/bandgapall-solid photonic crystal fiber J.K.Lyngso，B.J.Mangan，and P.J.Roberts Proceedings of CLE02008，CThV1。
然而，在以往的光子带隙光纤中存在如下的问题。
在由石英玻璃构成的实心光子带隙光纤中，在高折射率部添加了锗和铝之类的、大大提高热膨胀系数的掺杂剂。例如，如专利文献3记载的那样，借助来自高折射率部的热应力产生只具有两次以下的旋转对称性的应力双折射，从而能够作为保偏光纤发挥作用。然而，在这样的光纤中，想要另外设置应力施与部获得更大的双折射时，由于应力施与部的配置，使得与来自高折射部的热应力相互抵消，因此有可能不产生充分的双折射。
发明内容
本发明是鉴于以往的上述问题所做出的，目的在于提供一种借助应力施与部更有效地产生双折射的光子带隙光纤。
本发明为了解决上述问题达成相应目的，采用以下手段。
(1)本发明的光子带隙光纤，是作为保偏光纤发挥作用的光子带隙光纤，其特征在于，具有：纤芯，其由固体材料构成；包层，其设置在该纤芯的周围；周期性结构区域，其设置在该包层的上述纤芯附近部的一部分，将具有比上述包层折射率高的多个高折射率部呈周期性结构地配置；低折射率区域，其设置在上述包层的上述纤芯附近部的其他部分，且平均折射率比上述纤芯小；应力施与部，其设置在上述低折射率区域中接近上述周期性结构区域的区域，具有与上述低折射率区域的其他部分不同的热膨胀系数。
(2)在上述(1)记载的光子带隙光纤中，上述纤芯的折射率可以小于等于上述包层的折射率。
(3)在上述(1)记载的光子带隙光纤中，上述周期性结构区域，可以是将多个高折射率部以直线结构、三角格子结构、蜂窝格子结构、正方格子结构、或长方格子结构中任一种配置的结构区域。
(4)在上述(1)记载的光子带隙光纤中，上述周期性结构区域与上述应力施与部，可以分别配置在以上述纤芯为中心的对称位置。
(5)在上述(1)记载的光子带隙光纤中，在上述高折射率部和上述低折射率区域以及上述应力施与部中，添加掺杂剂来调整各自的折射率；通过添加上述掺杂剂，使上述低折射率区域的热膨胀系数的增加率低于上述高折射率部和上述应力施与部的热膨胀系数的增加率；对上述纤芯施加非轴对称的热应力，将双折射导入上述纤芯。
在上述(1)记载的光子带隙光纤中，由于具备：设置在包层的纤芯附近部的周期性结构区域；设置在包层的纤芯附近部的其他部分、比纤芯平均折射率小的低折射率区域；设置在低折射率区域中接近周期性结构区域的区域，具有与低折射率区域的其他部分不同的热膨胀系数的应力施与部，因此能够通过该应力施与部更有效地产生双折射。因此，能够提供作为保偏型的双折射较大的光子带隙光纤发挥作用的光纤。另外，在上述(1)记载的光子带隙光纤中，光子带隙光纤也具有本来就有的滤波效果和特殊的波长色散特性。
附图说明
图1是表示本发明涉及的光子带隙光纤的第一实施方式的剖视图。
图2是表示实施例的光子带隙光纤中的纤芯的透射光谱的测量结果的曲线图。
图3是表示现有的光子带隙光纤的一个例子的剖视图。
附图标号说明：
A...光子带隙光纤；1...纤芯；2...包层；3...高折射率部；4...周期性结构区域；5...低折射率区域；6...应力施与部；10、11、13...覆盖层；12...低折射率部。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式。
图1是表示本发明的光子带隙光纤的第一实施方式的剖视图。本实施方式的光子带隙光纤A具有：纤芯1，其由固体材料构成；包层2，其设置在该纤芯1周围；周期性结构区域4，其设置在该包层2的纤芯附近部的一部分，且将具有比包层2高的折射率的多个高折射率部3呈周期性结构地配置；低折射率区域5，其设置在包层2的纤芯附近部的其他部分，且平均折射率比纤芯1小；应力施与部6，其设置在该低折射率区域5中接近周期性结构区域4的区域，具有与低折射率区域5的其他部分不同的热膨胀系数。
在图1的结构中，更详细而言，在与光子带隙光纤A的长轴方向垂直的截面(横截面)的中心部分，设置截面圆形的纤芯1，该纤芯1的周围被覆盖层10覆盖。另外，在光子带隙光纤A中位于其中心的纤芯1的两侧(光子带隙光纤A的径向两侧)，将截面圆形的高折射率部3每多个、在图1的例子中为每六个等间隔地配置成一列而作为周期性结构的周期性结构区域4被形成。各高折射率部3的周围由覆盖层11覆盖。
另外，在图1中，在相对于在纤芯1两侧配置成一列的高折射率部3从它们两侧夹持这些列的位置，分别设置有低折射率的应力施与部6。这些应力施与部6设置在以纤芯1为中心的对称位置上。这些应力施与部6，在该例中，将截面圆形的低折射率部12以相对于配置成先前的一列的高折射率部3能够排列在三角格子位置的方式，配置成各两列，且每列呈锯齿状配置。各低折射率部12的周围由覆盖部13覆盖。即，在本实施方式中，高折射率部3和低折射率部12都是以排列为三角格子状的方式配置在纤芯1的周围。
在该实施方式中，由于周期性结构区域4构成为将六个高折射率部3排列成一列，因此接近该列的各第一列的低折射率部12各配置五个，各第二列的低折射率部12各配置四个，然而这些配置数和列构成，可以根据构成它们的材料、使光子带隙光纤进行波导的光的波长来适宜地选择。
在纤芯1的两侧呈一列配置的高折射率部3最外端的部分和与它们相邻的低折射率部12的最外端的部分，均配置在包层2的内层部分。
在纤芯1的周围侧中，在其他部分侧，即未配置高折射率部3和低折射率部12的区域，以及应力施与部6的周围侧，形成有扩展到包层2的内层侧的部分的低折射率区域5。
该低折射率区域5，在本实施方式中横截面的外形的大致形状为六边形，且配置在横截面圆形的包层2的内部中央。在低折射率区域5的中心配置纤芯1，并在横截面的外形的大致形状为六边形的低折射率区域5的横截面左右两侧部分内，以占低折射率区域5的横截面积的几分之一左右面积的方式，插入有位于周期性结构区域4和应力施与部6及它们周围的覆盖层10、11、13。在设置了这些周期性结构区域4、应力施与部6以及覆盖层10、11、13的部分，不设置低折射率区域5。
虽然在该实施方式的结构中需要覆盖层11，然而覆盖层10和覆盖层13不一定是为了实现本发明目的所必须的构成要素，覆盖层10可以用与纤芯1相同的介质来代替，覆盖层13可以用与应力施与部6相同的介质来代替，即使省略这些覆盖层10、13也不会有影响。
在图1表示的实施方式中，纤芯1、低折射率区域5、周期性结构区域4、包层2以及覆盖层10、11、13各部，由纯石英玻璃和在其中添加了氟(F)、锗(Ge)、铝(Al)、硼(B)等折射率调整用掺杂剂而成的石英玻璃构成。
若更具体地例示，则纤芯1和包层2由纯石英构成。高折射率部3，是在纯石英中添加了锗等掺杂剂，从而相对于纯石英为正百分之几的相对折射率差。低折射率区域5，是在纯石英中添加了氟等掺杂剂，从而相对于纯石英被调整为负的相对折射率。应力施与部6，是在纯石英中添加了硼等掺杂剂，从而相对于纯石英被调整为负的相对折射率的低折射率。在高折射率部3中添加锗时则热膨胀系数增大，在应力施与部6中添加硼时则热膨胀系数增大。另一方面，即使在低折射率区域5中添加氟，热膨胀系数增大的比例与锗、硼相比也小。各覆盖层10、11、13均由纯石英构成。
在本实施方式的光子带隙光纤A中说明的各部的材质只是一个例子，而不是仅限定本实施方式的例示。
本实施方式的光子带隙光纤A，是在纤芯1周围配置有：通过周期性结构来实现由光子带隙进行波导的周期性结构区域4、和通过具有小于等于纤芯1的折射率的平均折射率来实现折射率波导的区域(低折射率区域5)两者的光子带隙光纤。
在本实施方式的光子带隙光纤A中，在低折射率区域5中接近高折射率部3的区域(应力施予部6)，具有比上述低折射率区域5的部分高的热膨胀系数，并相对于纤芯1对称地配置。在将玻璃母材在高温下加热延伸做成光纤后，在该光纤被冷却到常温时，从这些应力施与部6向纤芯1施与应力。借助该应力在纤芯1产生双折射，从而获得保偏特性。因此，上述结构的光子带隙光纤A，能够作为保偏光纤发挥作用。在这种情况下，由低折射率区域5产生的热应力的方向，与由高折射率部3产生的热应力为同方向。因此，两者的热应力不会相互抵消而减少双折射。
在本实施方式的光子带隙光纤A中，在纤芯1周围的其他区域内，存在借助光子带隙实现波导的周期性结构区域4。因此依然具有作为光子带隙光纤A的特征的滤波效果和特殊的波长色散特性。因此，通过抑制被放大的自发辐射，就能够容易地改变光纤激光器的激发波长，或抑制受激拉曼散射。另外，能够使在光纤中传播的脉冲的形状为最佳。
因此，根据本实施方式的结构，能够实现保偏型的双折射较大的实心光子带隙光纤A。
在高折射率部添加高浓度的掺杂剂时，该高折射率部能够具有与应力施与部同等，或者大于应力施与部的热膨胀系数。因此，即使在将本实施方式的光子带隙光纤A的应力施与部6用高折射率部置换的结构中，也能够同样地产生双折射。然而此时，在光子带隙光纤A的截面结构内存在有更多的高折射率部。其结果，在将该光纤作为双包层光纤使用时，激发光因折射率波导而被封闭在高折射率部，因此未被纤芯吸收的激发光的比例增加，因此降低光纤放大器和光纤激光器的激发效率。
本发明的光子带隙光纤，能够提供以较少数量的高折射率部3，具有较大的双折射的光子带隙光纤A，因此特别是能够适用于双包层光纤。
此外，高折射率部3相对于包层2的相对折射率差比较小，或者高折射率部3的截面积小，因此即使由高折射率部3在纤芯1产生的热应力，与由低折射率区域5产生的热应力相比较不充分大时，如果使用本发明的光子带隙光纤A的结构，也就能够实现保偏型的双折射较大的光子带隙光纤。另外，与将应力施与部排列配置在与高折射率部的排列垂直的方向上的情况相比，其双折射较大。
本实施方式的光子带隙光纤A，是纤芯1由固体材料(石英玻璃)构成的实心光子带隙光纤。可以在该纤芯1中添加镱、铒等稀土族元素。
另外，本实施方式的光子带隙光纤A为无空孔的完全实心的结构。因此，本实施方式的光子带隙光纤A，在与其他的光纤热熔接时，不会压坏空孔而使结构改变，因此具有能够以低损耗与其他光纤等热熔接等优点。另外，由于纤芯1为圆形，低折射区域5为均质，因此在纤芯1和低折射区域5中，纤芯模式的电场分布与具有圆形纤芯的以往型的光纤类似。因此，本实施方式的光子带隙光纤A，具有能够降低与以往类型光纤的连接损失的优点。
另外，在本发明涉及的光子带隙光纤A中，也可以作成在除纤芯1以外的任意部位设置空孔的构成。
此外，在本发明涉及的光子带隙光纤A中，周期性结构区域4和低折射率区域5及应力施与部6的配置结构，不限定于本例示而是能够适宜地改变。另外，周期性结构区域4的高折射率部3的配置，也不限于直线结构，当然可以是以作为光子带隙光纤结构的三角格子结构、蜂窝格子结构、正方格子结构、长方格子结构等的任一结构所配置的结构。
实施例
以下对本发明的实施例进行说明，然而可以明确本发明不限定于以下的实施例。
制造了图1所示结构的光子带隙光纤。制造了如下结构：由纯石英构成、直径d为7.3μm的纤芯，被由纯石英构成的包层包围配置，在纤芯的周围形成有以下区域，即：形成有将与纯石英的相对折射率差Δh为+2.8％、直径dh为4μm的高折射率部以周期7.3μm排列成一列的周期性结构的区域；将与纯石英的相对折射率差Δh为-0.5％、直径dh为5μm的低折射率的应力施与部以三角格子结构配置的区域；以及与纯石英的相对折射率差Δ1为-0.35％的低折射率区域。高折射率部和应力施与部均为周围被纯石英覆盖层包围的结构。
在测量该实施例的光子带隙光纤的双折射时，在波长1200nm下，是3.8×10-4的双折射，在波长1400nm下是6.7×10-4的双折射，作为保偏光纤具有充分的双折射。这是由于作为高折射率部的掺杂剂使用的锗(Ge)、和作为低折射率的应力施与部的掺杂剂使用的硼(B)均大大提高了石英的热膨胀系数，与此相对由于作为低折射率区域的掺杂剂使用的氟(F)只具有略微提高石英的热膨胀系数的效果，因此在纤芯中产生非轴对称的较大的热应力，并产生由应力引起的双折射。
接下来，将该光子带隙光纤取出1m，对纤芯照射白色光并测量了透射波长。其结果表示于图2。
如图2所示，在本实施例中，透射750nm～950nm、以及1150nm～1450nm波长的光，并阻断除此以外波长的光。因此，该实施例的光纤，具有光子带隙光纤特有的波长滤波特性。
另一方面，在上述结构的光子带隙光纤中，在用低折射区域代替低折射率的应力施与部的结构中，在波长1200nm下为2.1×10-4的双折射，在波长1400nm下是0.78×10-5的双折射。此外，在上述结构的光子带隙光纤中，在将低折射率的应力施与部排列配置在与高折射率部的排列垂直的方向上时，来自高折射率部和低折射率的应力施与部的热应力相互抵消，因此得到的双折射，在波长1200nm、1400nm下均小于1.0×10-4。
在本实施例的结构中，在纤芯相对于包层的相对折射率差为0％以下时，纤芯模式的有效折射率在由高折射率部构成的微细结构的外周所设置的均质的包层的折射率以下。因此，在阻断纤芯模式的传播的波长中，由纤芯模式进行模式耦合的微细结构包层中的模式是泄漏模式。因此，由纤芯进行模式耦合到微细结构包层的光，立刻泄漏到均质的包层，作为结果提高了阻断波长中纤芯模式的阻断效果。
另一方面，在本实施例的结构中，在纤芯相对于包层的相对折射率差大于0％时，纤芯模式的有效折射率变得大于均质的包层的折射率。因此，在阻断纤芯模式的传播的波长中，由纤芯模式进行模式耦合的、即由高折射率部构成的微细结构包层中的模式是传播模式。因此，由纤芯模式进行模式耦合到微细结构包层的光，在微细结构包层中传播，并再次与纤芯模式进行模式耦合。
其结果，降低纤芯模式的阻断效果。然而，即使在这种情况下，与均质的包层的折射率相比纤芯的折射率不太高的情况下，因使用本发明的光子带隙光纤时所产生的不可避免的程度的弯曲，也在上述微细结构包层中的模式产生较大的弯曲损耗。因此，再次大大降低与纤芯模式进行模式耦合的现象。
因此，实质上能够获得与纤芯相对于包层的相对折射率差为0％以下时同样程度的纤芯模式的阻断效果。具体而言，只要纤芯相对于包层(纯石英)的相对折射率差为大于0％，且在0.1％以下左右，则在本发明涉及的光子带隙光纤中，能够获得与纤芯相对于包层的相对折射率差为0％以下时同样程度的阻断效果。在纤芯相对于包层的相对折射率差为0.1％以上时阻断效果减小，然而如果纤芯的折射率低于高折射率部则发现存在阻断效果。在无需较大的阻断效果时，可以使纤芯相对于包层的相对折射率差为0.1％以上，此时，无需将因掺杂稀土类等引起的纤芯折射率的上升，通过共掺杂F等减少折射率的掺杂剂来抵消，因此制造变得容易。
产业上的可利用性
根据本发明，能够获得作为保偏型的双折射较大的光子带隙光纤而发挥作用的光纤。

Claims (4)

1.一种光子带隙光纤，作为保偏光纤发挥作用，其特征在于，具有：
纤芯，其由固体材料构成；
包层，其设置在上述纤芯的周围；
周期性结构区域，其设置在上述包层的上述纤芯附近部的一部分上，将具有比上述包层的折射率高的多个高折射率部呈周期性结构地配置；
低折射率区域，其设置在上述包层的上述纤芯附近部的其他部分上，且平均折射率比上述纤芯小；
应力施与部，其设置在上述低折射率区域中接近上述周期性结构区域的区域上，具有与上述低折射率区域的其他部分不同的热膨胀系数，
在上述高折射率部和上述低折射率区域以及上述应力施与部中，添加掺杂剂来调整各自的折射率；
通过添加上述掺杂剂，使上述低折射率区域的热膨胀系数的增加率低于上述高折射率部和上述应力施与部的热膨胀系数的增加率；
对上述纤芯施加非轴对称的热应力，将双折射导入上述纤芯。
2.根据权利要求1所述的光子带隙光纤，其特征在于，
上述纤芯的折射率小于等于上述包层的折射率。
3.根据权利要求1所述的光子带隙光纤，其特征在于，
上述周期性结构区域，是将多个上述高折射率部以直线结构、三角格子结构、蜂窝格子结构、正方格子结构、或长方格子结构中任一种配置的结构区域。
4.根据权利要求1所述的光子带隙光纤，其特征在于，
上述周期性结构区域与上述应力施与部，分别配置在以上述纤芯为中心的对称位置。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090041063A1 (en) * 2007-04-10 2009-02-12 Fujikura Ltd. Fiber laser apparatus
US8641274B2 (en) * 2010-08-18 2014-02-04 Fujikura Ltd. Polarization-maintaining fiber and optical fiber sensor using same
CN101969173A (zh) * 2010-09-17 2011-02-09 北京工业大学 带布拉格结构的双包层光纤，光纤放大器和光纤激光器
EP2649479A2 (en) * 2010-12-07 2013-10-16 École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) Optical fibre optimized for the reduction of nonlinear effects
US9146345B1 (en) 2012-01-20 2015-09-29 Clemson University High power optical fibers
US11876337B2 (en) 2019-10-25 2024-01-16 Clemson University Three-level system fiber lasers incorporating an all-solid photonic bandgap fiber
CN113671620B (zh) * 2021-08-23 2022-05-24 燕山大学 一种单芯保偏色散补偿微结构光纤

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6136452A (en) * 1998-02-27 2000-10-24 The Regents Of The University Of California Centrifugal synthesis and processing of functionally graded materials
JP3072842B2 (ja) 1998-05-07 2000-08-07 日本電信電話株式会社 単一モード光ファイバ
EP1340725B1 (en) * 1999-02-19 2006-01-25 Crystal Fibre A/S Method of producing a photonic crystal fibre
JP3836730B2 (ja) * 2002-01-29 2006-10-25 三菱電線工業株式会社 偏波保存フォトニッククリスタルファイバ及びその製造方法
US7116887B2 (en) * 2002-03-19 2006-10-03 Nufern Optical fiber
US7280730B2 (en) * 2004-01-16 2007-10-09 Imra America, Inc. Large core holey fibers
US7062137B2 (en) * 2004-08-05 2006-06-13 Nufern Fiber optic article including fluorine
US7787729B2 (en) * 2005-05-20 2010-08-31 Imra America, Inc. Single mode propagation in fibers and rods with large leakage channels
EP1969685A2 (en) * 2005-11-18 2008-09-17 Crystal Fibre A/S Improved active optical fibers with wavelength-selective filtering mechanism, method of production and their use
US7900481B2 (en) * 2006-05-19 2011-03-08 Corning Incorporated Method of making an optical fiber
JP4452756B2 (ja) * 2007-03-05 2010-04-21 株式会社フジクラ フォトニックバンドギャップファイバ
WO2008126472A1 (ja) 2007-04-06 2008-10-23 Fujikura Ltd. フォトニックバンドギャップファイバ及びファイバ増幅器
CN103246014B (zh) * 2007-09-26 2015-12-23 Imra美国公司 玻璃大芯径光纤
WO2010020251A1 (en) * 2008-08-18 2010-02-25 Nkt Photonics A/S Optical fiber with resonant structure of cladding features connected to light sink

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP特开2003－222752A 2003.08.08
JP特开2005－25056A 2005.01.27
JP特开2006-11328A 2006.01.12

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