[發(fā)明專利]一種LP01模式-LPmn模式全光纖型模式轉(zhuǎn)換器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811317543.0
• 申請日: 2018-11-07
• 公開（公告）號: CN109581590B
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃新成;劉偉平
• 申請（專利權(quán)）人: 暨南大學(xué)
• 主分類號: G02B6/14
• 分類號: G02B6/14;G02B6/02
• 代理公司: 廣州知友專利商標(biāo)代理有限公司 44104
• 代理人: 宣國華;何秋林

1.一種LP01模式-LPmn模式全光纖型模式轉(zhuǎn)換器，包括模式耦合器，所述模式耦合器包括模式轉(zhuǎn)換光纖，還包括連于所述模式耦合器的模式轉(zhuǎn)換光纖的兩端，用于輸入的輸入端和用于輸出的輸出端；

其特征在于：所述模式耦合器的模式轉(zhuǎn)換光纖采用單芯結(jié)構(gòu)，該模式轉(zhuǎn)換光纖耦合區(qū)纖芯存在一扇形調(diào)制區(qū)，從該段纖芯的橫截面上看，其由扇形調(diào)制區(qū)纖芯組件和其它纖芯組件兩部分組成，所述扇形調(diào)制區(qū)的扇形張角θ滿足m為不等于0的整數(shù)，為模式LPmn的角向指數(shù)，所述模式轉(zhuǎn)換光纖耦合區(qū)的長度滿足其中，κ為輸入模式和輸出模式之間的等效耦合系數(shù)，β₀₁與β_mn分別為調(diào)制區(qū)內(nèi)LP01模式和LPmn模式的有效傳播常數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LP01模式-LPmn模式全光纖型模式轉(zhuǎn)換器，其特征在于：所述扇形調(diào)制區(qū)內(nèi)還復(fù)合有n個徑向調(diào)制區(qū)，所述徑向調(diào)制區(qū)為分布在所述扇形調(diào)制區(qū)內(nèi)以所述扇形頂點為圓心的圓弧，所述圓弧的度數(shù)也為θ，所述徑向調(diào)制區(qū)i的中心位置ρ_i位于模場徑向函數(shù)相應(yīng)的極值點，寬度w_i為模場徑向函數(shù)第i個極值點兩側(cè)的函數(shù)值下降到該極值點函數(shù)值1/2處的點對應(yīng)的寬度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的LP01模式-LPmn模式全光纖型模式轉(zhuǎn)換器，其特征在于：所述的模式耦合器的模式轉(zhuǎn)換光纖一端連接單模光纖，該單模光纖支持模式LP01的傳輸，另一端連接多模光纖，該多模光纖支持模式LPmn的傳輸，所述模式轉(zhuǎn)換光纖一端的光纖作為輸入端，另一端則作為輸出端。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的LP01模式-LPmn模式全光纖型模式轉(zhuǎn)換器，其特征在于：輸入端光纖的纖芯直徑等于模式轉(zhuǎn)換光纖相應(yīng)連接端纖芯的直徑，輸出端光纖的纖芯直徑等于模式轉(zhuǎn)換光纖相應(yīng)連接端纖芯的直徑。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的LP01模式-LPmn模式全光纖型模式轉(zhuǎn)換器，其特征在于：所述模式轉(zhuǎn)換光纖通過拉制而成，并進(jìn)一步通過拉錐而成。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的LP01模式-LPmn模式全光纖型模式轉(zhuǎn)換器，其特征在于：所述模式耦合器由模式轉(zhuǎn)換光纖、固定膠以及金屬保護(hù)套構(gòu)成，模式轉(zhuǎn)換光纖通過固定膠膠封固定在所述金屬保護(hù)套內(nèi)。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LP01模式-LPmn模式全光纖型模式轉(zhuǎn)換器，其特征在于：模式轉(zhuǎn)換光纖包括包層、扇形調(diào)制區(qū)纖芯組件以及其它纖芯組件，其中，其它纖芯折射率n_co與包層的折射率n_clad差Δ＝n_co-n_cl滿足弱導(dǎo)條件，即Δ＜＜1，扇形調(diào)制區(qū)纖芯的折射率為n′_co，扇形調(diào)制區(qū)內(nèi)的徑向調(diào)制區(qū)的折射率為n″_co，滿足關(guān)系n_co＜n′_co＜n″_co，且仍滿足弱導(dǎo)條件。