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其构成微结构包层的空气孔在二维方向上紧密排列(通常为周期性六角形)而在第三维方
向(光纤的轴向)基本保持不变,其纤芯可以是实芯材料或空气。通过破坏光子晶体光纤横
截面的旋转对称性(如:在包层中引入大小不一的空气孔或者改变包层空气孔的形状和排
列)引入几何双折射,就很容易制成比普通保偏光纤的双折射至少高出一个数量级的高双
折射光子晶体光纤。类似于前面所述的熊猫型保偏光纤,我们只要取合适长度的光子晶体光
纤就可以制作所需的光纤波片。对于几何双折射光纤波片,在环境温度发生变化时,其相位
延迟量的改变主要是受折射率这一个量随温度变化的影响,所以相比于熊猫型保偏光纤波
片,几何双折射光纤波片的相位延迟量受温度变化的影响要小。因此,使用几何双折射光纤
制作的波片将具有更好的温度稳定性。以光子晶体光纤波片为例,其比传统的熊猫型保偏光
纤波片的温度稳定性提高了近

20 倍,但它们的波长稳定性几乎相当。另外,光子晶体光纤

波片长度的增加同样也会减小其在满足一定相差条件下的带宽。

 

  四、其他新型光学波片

 

  液晶波片是一种实时控制的、连续可调的、由双折射液晶材料制成的波片。通过控制加在
液晶两边的电压,可以改变液晶的双折射,从而改变通过液晶波片光的相位差。

 

  针对普通晶体波片相位延迟量固定、且只能应用于特定波长的不足,还有一种电控晶体
波片。电控晶体波片是利用电光晶体(如:

LiNbO3 晶体)的电光效应设计的,可以通过改

变晶体的外加电压来改变相位延迟量,进而制成

λ/4、λ/2 或其他任意相位延迟量的波片。另

外,通过改变晶体的外加电压还可以使得波片应用于任意波长。

 

  相比于传统波片,利用薄膜偏振效应的薄膜波片具有更大的灵活性。薄膜波片可以应用
于紫外、可见光甚至远红外波长区,可以应用于诸如

10.6uW 的大功率激光器,这些都是晶

体波片所办不到的。

 

  当光栅周期尺寸接近或者小于入射光波长时,其出射光会表现出较强的偏振特性,利
用这一特性可以制成亚波长光栅波片。

 

  此外还有生物波片、二维光子晶体波片等新型波片正在研究、开发中。

 

  五、总结

 

  块状波片存在着制作过程复杂、与光纤的匹配困难、耦合效率低、难以集成、材料成本高
等问题,但其具有较好的性能指标。全光纤波片能够在线使用、抗振动、成本低、利于集成,
但可靠性欠佳。在实际应用中,要根据需要灵活选用合适的波片。

 

  

 

  参考文献

 

  

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