1.一种高双折射率高布里渊增益的光子晶体光纤,其特征在于,包括:包层和纤芯,所述包层共分为表层、中间层和核心层,表层的内部开设有表层小椭圆形空气孔(6)和表层大椭圆形空气孔(5),所述表层小椭圆形空气孔(6)的数量为两个且大小相同,所述表层大椭圆形空气孔(5)的数量为六个且大小相同,中间层由相同大小的中间层小椭圆形空气孔(1)组成,所述中间层小椭圆形空气孔(1)整体结构为正六边形阵列且呈上下对称分布,核心层是由大圆形空气孔(2)、小圆形空气孔(3)和核心层小椭圆形空气孔(4)所组成,所述大圆形空气孔(2)位于纵轴上,所述小圆形空气孔(3)和小椭圆形空气孔(4)分别放置并对称分布在大圆形空气孔(2)的斜上方两侧和斜下方两侧;
所述表层小椭圆形空气孔(6)和表层大椭圆形空气孔(5)的半短轴长度均相同,较大的六个所述椭圆形空气孔(5)的半长轴a2和半短轴b2分别为2.0um和0.4um,较小的两个所述椭圆形空气孔(6)的半长轴a1和半短轴b1分别为0.8um和0.4um;
所述中间层小椭圆形空气孔(1)的半长轴和半短轴之比为5:3,所述中间层小椭圆形空气孔(1)的半长轴a和半短轴b分别为1.0um和0.6um,所述中间层小椭圆形空气孔(1)的间距e为0.7um;
所述核心层大圆形空气孔(2)的直径d为0.8um且上下间距N为3.0um,所述核心层小圆形空气孔(3)半径为0.25um,所述核心层小椭圆形空气孔(4)半长轴a3和半短轴b3分别为
0.8um和0.4um,旋转角θ=30°。
2.根据权利要求1所述的一种高双折射率高布里渊增益的光子晶体光纤,其特征在于:使用有限元分析软件COMSOL Multiphysics进行仿真,添加电磁波频域ewfd和压力声学acpr物理场,并结合完美匹配层PML进行计算,得到光学以及声学模场分布,根据仿真得出的电场分布图,计算得到双折射率、限制性损耗以及非线性系数,根据电场和声场分布共同计算出布里渊增益系数。
3.根据权利要求1所述的一种高双折射率高布里渊增益的光子晶体光纤,其特征在于:双折射系数公式为:
B=nyeff‑nxeff。
4.根据权利要求1所述的一种高双折射率高布里渊增益的光子晶体光纤,其特征在于:非线性系数公式为:
‑20 2 ‑1
其中,SiO2的非线性系数n2=3.2×10 m·W ,λ为入射波长,E(x,y)为电场分布;
限制性损耗公式为:
其中,λ为入射波长,Im(neff)表示有效折射率的虚部;
布里渊增益系数公式为:
式中neff为有效折射率,p12为SiO2的弹光系数,ρ为SiO2的密度,c为真空中光速,fi为声学模式对应的布里渊共振频率,Δfi为洛伦兹增益形式的半峰全宽,E与ui分别为电场模式分布以及声场模式分布,通过COMSOL仿真得到。