[實用新型]一種新型的多級漸變纖芯級聯的寬帶模式轉換器

有效

• 申請號: 201822172026.0
• 申請日: 2018-12-24
• 公開（公告）號: CN209400730U
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發明（設計）人: 馬川;申東婭;張秀普;袁洪
• 申請（專利權）人: 云南大學
• 主分類號: G02B6/14
• 分類號: G02B6/14;G02B6/293
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種新型的多級漸變纖芯級聯的寬帶模式轉換器，其特征在于，采用多級漸變纖芯級聯的光波導實現的寬帶模式轉換器，包括：纖芯包層(1)、第一級漸變纖芯(2)、第一柱形纖芯(3)、第二級漸變纖芯(4)、第三級漸變纖芯(5)和第二柱形纖芯(6)，其中：

a.纖芯包層(1)AF段均勻覆蓋纖芯,半徑為R₅，長度為L₁+L₂+L₃+L₄+L₅；

b.第一級漸變纖芯(2)左端作為模式轉換器輸入端，半徑從A點的R₁以指數函數漸變增長到B點的半徑R₂，函數形式為其中R為第一級漸變纖芯(2)的半徑，以AF方向為z軸向，z₀和z₁分別為A點和B點處的值，z為當前值，第一級漸變纖芯(2)AB段長度為L₁，第一柱形纖芯(3)BC段在第一級漸變纖芯(2)之后，半徑為R₂，長度為L₂；

d.第二級漸變纖芯(4)半徑從C點的R₂以二次函數漸變減小到D點的半徑R₃，函數形式為R＝R₃+(R₃-R₂)·(1-(1-z')²)，其中R為第二級漸變纖芯(4)的半徑，z₀和z₁分別為C點和D點處的值，z為當前值，第二級漸變纖芯(4)CD段長度為L₃；

e.第三級漸變纖芯(5)的半徑從D點的R₃以另一二次函數漸變減小到E點的半徑R₄，函數形式為R＝R₄+(R₄-R₃)·(z')²，其中R為第三級漸變纖芯(5)的半徑，z₀和z₁分別為D點和E點處的值，z為當前值，第三級漸變纖芯(5)DE段長度為L₄，第二柱形纖芯(6)EF段在第三級漸變纖芯(5)之后，半徑為R₄，長度為L₅。

2.如權利要求1所述的一種新型的多級漸變纖芯級聯的寬帶模式轉換器，其特征在于：

纖芯包層(1)折射率為n₁，第一級漸變纖芯(2)和第一柱形纖芯(3)的折射率為n₂，第二級漸變纖芯(4)、第三級漸變纖芯(5)和第二柱形纖芯(6)的折射率為n₃,且n₁<n₃<n₂。

3.如權利要求1所述的一種新型的多級漸變纖芯級聯的寬帶模式轉換器，其特征在于：增大第一級漸變纖芯(2)和第二級漸變纖芯(4)結束處C點和E點的半徑R₂和R₃，同時增大纖芯折射率n₂和n₃，可以實現基階模式LP₀₁向較高階模式，即相對于當前實現的轉換得到的較高階LP_0m模式轉換。

4.如權利要求1所述的一種新型的多級漸變纖芯級聯的寬帶模式轉換器，其特征在于：光波導結構是圓的，或矩形的；當使用矩形波導時，模式是準LP_0m，而不是嚴格的LP_0m模式。

5.如權利要求1所述的一種新型的多級漸變纖芯級聯的寬帶模式轉換器，其特征在于：光波導結構是圓形或者矩形的；本模式轉換器是在二氧化硅silica平面光波導電路技術上實現。