空芯光纖瀏覽次數：1167次  最近更新：2020-06-10 10:30:25

與傳統光纖不同，光子晶體光纖不是通過全內反射導光。相反，光子晶體光纖導引光的原理與多層鏡的反射原理非常類似。多層鏡是通過眾多介質面的同相反射達到全反射的效果。在空心光子晶體光纖中，二維微小空氣孔陣列貫穿整根光纖，它們的作用就相當于多層鏡的各個介質層。要將光限制在纖芯中，纖芯周圍的小孔必須排成非常均勻的有規則的格子，同時，它們必須接近以至快要接觸為止。這樣，包層的橫截面就類似一個由硅細絲網組成蜂巢，有時候細絲小到100 nm粗。這種網格相當于理想的反射鏡，把光限制在纖芯中，但是網格的反射作用會受傳播常數限制。因此，空心光子晶體光纖的光譜響應范圍與傳統光纖差異較大，它只能在一定頻率范圍內導光，典型值是在中心頻率20%左右的范圍。盡管這樣，空心光子晶體光纖中的模式分布還是與傳統單模光纖非常類似.

制造

空心光子晶體光纖可以用標準的光纖拉制設備來制造。首先，將幾百個薄壁毛細管堆積在一起制成半成品。然后經過套包層、拉絲、鍍聚合物，得到尺寸和機械特性與標準單模光纖非常相似的光纖?？招墓庾泳w光纖的制造工藝發展非常迅速，甚至可以制造長度不限、光學性質一致的光纖—— 至少由熔融石英玻璃制成的空心光子晶體光纖可以達到這樣的效果。

因為實際上只有極少數光在玻璃中傳輸，所以空心光子晶體光纖的能量傳輸的能力要遠遠優越于傳統的光纖。

雖然空心光子晶體光纖的傳輸帶寬很大程度上由包層的光子帶隙決定，但是芯的尺寸和形狀以及空心周圍固體材料分布的微小變化都會明顯地改變光纖的光學性質。因此，當前很多研究工作圍繞改善光纖設計以及相關制造工藝，就一點也不會讓人覺得驚訝了。