[發(fā)明專利]一種可生成渦旋光及環(huán)形場的同軸雙波導(dǎo)光纖及其制備方法

有效

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• 申請日: 2017-11-03
• 公開（公告）號: CN109752790B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 苑立波;鄧洪昌
• 申請（專利權(quán)）人: 桂林電子科技大學(xué)
• 主分類號: G02B6/02
• 分類號: G02B6/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種可生成渦旋光及環(huán)形場的同軸雙波導(dǎo)光纖，其特征是：所述光纖包含包層(1)、中央圓形少模纖芯(2)、螺旋纖芯(3)以及環(huán)形纖芯(4)，其中，少模纖芯(2)位于包層(1)的中央，螺旋纖芯(3)環(huán)繞在少模纖芯(2)上，環(huán)形纖芯(4)與少模纖芯(2)的中軸重合；一方面，由于螺旋纖芯(3)的周期性微擾，使得少模纖芯(2)傳輸?shù)牡碗A線偏振模式(5)可轉(zhuǎn)化為高階的相位渦旋模式，在光纖端生成渦旋光束(6)；另一方面，當(dāng)向環(huán)形纖芯(4)耦合輸入高斯光場或者環(huán)形光場(7)時(shí)，會在環(huán)形纖芯(4)中激發(fā)出環(huán)形傳輸模式，最終在光纖端輸出環(huán)形光場(8)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可生成渦旋光及環(huán)形場的同軸雙波導(dǎo)光纖，其特征是：所述光纖的制備方法是：(1)先采用MCVD制棒方法制備內(nèi)壁含有環(huán)形芯層的中空環(huán)形芯光纖預(yù)制棒構(gòu)件；(2)在含有中央芯層的光纖預(yù)制棒靠近芯層處加工偏心微孔，并向微孔中嵌入細(xì)小芯棒，最后把整個(gè)插件嵌入中空環(huán)形芯光纖預(yù)制棒構(gòu)件中組合成新的光纖預(yù)制棒；(3)將制備好的光纖預(yù)制棒放置于拉絲塔上進(jìn)行熱融旋轉(zhuǎn)拉絲，最終形成含有螺旋纖芯結(jié)構(gòu)的同軸雙波導(dǎo)光纖。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可生成渦旋光及環(huán)形場的同軸雙波導(dǎo)光纖，其特征是：所述的螺旋纖芯的個(gè)數(shù)大于或等于1。

4.根據(jù)權(quán)利要求1和3任何一項(xiàng)所述的一種可生成渦旋光及環(huán)形場的同軸雙波導(dǎo)光纖，其特征是：所述的螺旋纖芯的位置位于中央纖芯和環(huán)形纖芯之間。

5.根據(jù)權(quán)利要求1和3任何一項(xiàng)所述的一種可生成渦旋光及環(huán)形場的同軸雙波導(dǎo)光纖，其特征是：所述的螺旋纖芯的模式截止，既在該纖芯中沒有穩(wěn)定的傳輸模式。

6.根據(jù)權(quán)利要求1和3任何一項(xiàng)所述的一種可生成渦旋光及環(huán)形場的同軸雙波導(dǎo)光纖，其特征是：所述的螺旋纖芯的螺距H滿足如下關(guān)系：H＝2π(β₁-β₂)^-1，其中β₁表示在中央纖芯中低階線偏振模式的傳輸常數(shù)，β₂表示在中央纖芯中激發(fā)的高階渦旋模式的傳輸常數(shù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可生成渦旋光及環(huán)形場的同軸雙波導(dǎo)光纖的制備方法，其特征是：所述的熱融旋轉(zhuǎn)拉絲制備光纖也可以是先直接拉制成不具有螺旋結(jié)構(gòu)的光纖，然后對該光纖進(jìn)行熱融扭轉(zhuǎn)形成含有螺旋纖芯結(jié)構(gòu)的同軸雙波導(dǎo)光纖。