CN103018822B - 介质反射膜光子带隙红外光纤 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种介质反射膜光子带隙红外光纤，从内到外依次为空气芯(1)，介质膜层(2)，内石英管壁(3)，多层空气孔(4)，石英包层(5)，硅橡胶保护层(6)，其中所述空气芯(1)直径为0.6～1.2mm，所述介质膜层包括一层六方多晶态纳米颗粒纯GeO2膜层和一层高折射率介质层，其中所述高折射率介质层镀在所述GeO2膜层内表面，所述多层空气孔(4)中孔的外径为8～10μm，内径为7.8～9.8μm，壁厚为0.1μm，空气孔的结构至少为3层。采用本发明的介质反射膜光子带隙红外光纤，不仅扩展了传输光谱范围，而且具有传输损耗小，可承受传输功率大的优点。

Description

介质反射膜光子带隙红外光纤
技术领域
本发明属于光纤技术领域，具体涉及一种介质反射膜光子带隙红外光纤。
背景技术
红外空芯光纤以空气或者其他气体、液体作为光的主要传播介质，具有材料色散小，吸收小，非线性效应阈值高等优点，同时在红外波长范围内具有低损耗。现有的红外空芯光纤主要是通过在光纤内层涂上反射膜来形成，但是获得的光纤功率阈值较低，且只能在中远红外波长范围内实现低损耗。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的问题，提供一种介质反射膜光子带隙红外光纤。
本发明的技术方案为：一种介质反射膜光子带隙红外光纤，其特征在于：从内到外依次为空气芯1，介质膜层2，内石英管壁3，多层空气孔4，石英包层5，硅橡胶保护层6，其中所述空气芯1直径为0.6～1.2mm，所述介质膜层2在内石英管壁上3上沉积，所述介质膜层包括一层六方多晶态纳米颗粒纯GeO2膜层和一层高折射率介质层，其中所述高折射率介质层镀在所述GeO2膜层内表面，所述多层空气孔4中孔的外径为8～10μm，内径为7.8～9.8μm，壁厚为0.1μm，空气孔的结构至少为3层，所述硅橡胶保护层6用来增加光纤的机械强度与可弯曲性；
所述六方多晶态纳米颗粒纯GeO2膜层是一层均匀的膜层，其厚度为2-10μm；
所述高折射率介质层是由锗原子，二价锗离子(Ge2+)组成的，其厚度为0.1μm；
所述介质反射膜光子带隙红外光纤外径为0.9～2.5mm。
采用本发明的介质反射膜光子带隙红外光纤，不仅扩展了传输光谱范围，而且具有传输损耗小，可承受传输功率大的优点。
通过以下参照附图对优选实施例的说明，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更加明显。
附图说明
图1示例性示出本发明的多层介质反射膜光子带隙红外光纤的端面结构示意图，图1中，1.空气芯，2.多层介质膜，3.石英管壁，4.多层空气孔，5.石英包层，6.硅橡胶保护层。
图2示出介质反射膜光子带隙红外光纤的特征谱图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的实施例。应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本申请。
一种介质反射膜光子带隙红外光纤，从内到外依次为：空气芯1，介质膜层2，内石英管壁3，多层空气孔4，石英包层5，硅橡胶保护层6，其中所述空气芯1直径为0.6～1.2mm，所述介质膜层2在内石英管壁上3上沉积，所述介质膜层包括一层六方多晶态纳米颗粒纯GeO2膜层和一层高折射率介质层，其中所述高折射率介质层镀在所述GeO2膜层内表面，所述多层空气孔4中孔的外径为8～10μm，内径为7.8～9.8μm，壁厚为0.1μm，空气孔的结构至少为3层，所述硅橡胶保护层6用来增加光纤的机械强度与可弯曲性。
所述六方多晶态纳米颗粒纯GeO2膜层是一层均匀的膜层，其厚度为2-10μm，所述高折射率介质层是由锗原子，二价锗离子(Ge2+)组成的，其厚度为0.1μm，所述介质反射膜光子带隙红外光纤外径为0.9～2.5mm。
由于采用了上述结构，外层管采用单一管壁的石英材料，内层管采用由周期性排列的沿轴向均匀分布的中空毛细管构成的空芯多包层光纤，它的包层由沿轴向规则地排列着空气孔的石英阵列构成，空气填充率达90％以上，这种高空气填充率微结构空气孔对短波红外辐射的局域作用使得空芯光纤形成带隙式红外光纤，从而大大增加了传输光谱范围，如图2所示，所述特征谱在700～3800cm-1区间均有透过，通光能量很好，且光谱范围很宽，不仅可以在波长范围8～12μm处有很好的传输特性，在3～5μm处也有很好的很好的传输特性。
此外，由于光在空气芯中传输，传输损耗小，可承受传输功率大。

Claims (4)

1.一种介质反射膜光子带隙红外光纤，其特征在于：从内到外依次为空气芯(1)，介质膜层(2)，内石英管壁(3)，多层空气孔(4)，石英包层(5)，硅橡胶保护层(6)，其中所述空气芯(1)直径为0.6～1.2mm，所述介质膜层(2)在内石英管壁上(3)上沉积，所述介质膜层包括一层六方多晶态纳米颗粒纯GeO2膜层和一层高折射率介质层，其中所述高折射率介质层镀在所述GeO2膜层内表面，所述多层空气孔(4)中孔的外径为8～10μm，内径为7.8～9.8μm，壁厚为0.1μm，空气填充率达90％以上，所述多层空气孔(4)周期性排列，空气孔的结构至少为3层，所述硅橡胶保护层(6)用来增加光纤的机械强度与可弯曲性。
2.如权利要求1所述的介质反射膜光子带隙红外光纤，其特征在于：所述六方多晶态纳米颗粒纯GeO2膜层是一层均匀的膜层，其厚度为2-10μm。
3.如权利要求2所述的介质反射膜光子带隙红外光纤，其特征在于：所述高折射率介质层是由锗原子、二价锗离子(Ge2+)组成的，其厚度为0.1μm。
4.如权利要求1所述的介质反射膜光子带隙红外光纤，其特征在于：所述介质反射膜光子带隙红外光纤外径为0.9～2.5mm。
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