[發(fā)明專(zhuān)利]一種全光纖模式轉(zhuǎn)換裝置及方法和檢測(cè)裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010787190.1
• 申請(qǐng)日: 2020-08-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112305673A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉云啟;趙云鶴;劉祖耀;趙馨藝;牟成博
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G02B6/27
• 分類(lèi)號(hào): G02B6/27;G02B6/26;H04B10/25;H04J14/04;G01M11/00
• 代理公司: 上海上大專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙) 31205
• 代理人: 何文欣

1.一種全光纖模式轉(zhuǎn)換裝置，包括第一偏振控制器(101)、模式轉(zhuǎn)換器(103)、第二偏振控制器(104)；其特征在于：所述第一偏振控制器(101)的輸出端與所述模式轉(zhuǎn)換器(103)的輸入端通過(guò)第一光纖(105)連接，所述模式轉(zhuǎn)換器(103)的輸出端通過(guò)第二光纖(106)連接所述第二偏振控制器(104)的輸入端；所述第一偏振控制器(101)用于將光束調(diào)整為圓偏光或者線(xiàn)偏光；所述模式轉(zhuǎn)換器(103)利用由二氧化碳激光在少模光纖上刻寫(xiě)的長(zhǎng)周期光纖光柵實(shí)現(xiàn)纖芯線(xiàn)偏振模式轉(zhuǎn)換；所述第二偏振控制器(104)用于調(diào)節(jié)矢量HE奇偶?；駿H奇偶模之間的相位差，從而產(chǎn)生軌道角動(dòng)量模式。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述全光纖模式轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于：所述第一偏振控制器(101)為單模光纖偏振控制器。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述全光纖模式轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于：所述第二偏振控制器(104)為少模光纖偏振控制器。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述全光纖模式轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于：還包括一個(gè)濾模器(102)，所述濾模器(102)的輸入端通過(guò)光纖接入所述第一偏振控制器(101)，所述濾模器(102)的輸出端通過(guò)光纖連接所述模式轉(zhuǎn)換器(103)；所述濾模器(102)用于濾除光束中的高階纖芯模。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述全光纖模式轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于：所述模式轉(zhuǎn)換器(103)為直接型模式轉(zhuǎn)換器，該直接型模式轉(zhuǎn)換器為利用由二氧化碳激光在少模光纖上刻寫(xiě)的單個(gè)長(zhǎng)周期光纖光柵，實(shí)現(xiàn)將LP₀₁模轉(zhuǎn)換成高階LP₁₁模、LP₂₁模、LP₀₂?；蚋唠A纖芯LP模。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述全光纖模式轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于：所述模式轉(zhuǎn)換器(103)為級(jí)聯(lián)型模式轉(zhuǎn)換器，該級(jí)聯(lián)型模式轉(zhuǎn)換器利用二氧化碳激光在光纖上刻寫(xiě)級(jí)聯(lián)長(zhǎng)周期光纖光柵，實(shí)現(xiàn)將LP₀₁模與鄰近模式LP₁₁模高效耦合，再將LP₁₁模耦合到鄰近的高階模式LP₂₁模，實(shí)現(xiàn)高階模式耦合。

7.一種全光纖模式轉(zhuǎn)換方法，采用權(quán)利要求1所述全光纖模式轉(zhuǎn)換裝置進(jìn)行操作，其特征在于，操作步驟如下：

1)光源產(chǎn)生的光束經(jīng)過(guò)全光纖模式轉(zhuǎn)換裝置的第一偏振控制器，將所述光束調(diào)整為圓偏光或者線(xiàn)偏光；所述全光纖模式轉(zhuǎn)換裝置包括：第一偏振控制器、模式轉(zhuǎn)換器、第二偏振控制器；所述第一偏振控制器的輸出端與所述模式轉(zhuǎn)換器的輸入端通過(guò)光纖連接，所述模式轉(zhuǎn)換器的輸出端通過(guò)光纖連接所述第二偏振控制器的輸入端，所述模式轉(zhuǎn)換器由利用二氧化碳激光在少模光纖上刻寫(xiě)的長(zhǎng)周期光纖光柵實(shí)現(xiàn)模式轉(zhuǎn)換；

2)經(jīng)過(guò)所述第一偏振控制器后的光束通過(guò)所述模式轉(zhuǎn)換器，由利用二氧化碳激光在少模光纖上刻寫(xiě)的長(zhǎng)周期光纖光柵進(jìn)行模式轉(zhuǎn)換；

3)經(jīng)過(guò)模式轉(zhuǎn)換后的光束通過(guò)所述第二偏振控制器調(diào)節(jié)矢量HE奇偶?；駿H奇偶模之間的相位差，從而產(chǎn)生軌道角動(dòng)量模式。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述全光纖模式轉(zhuǎn)換方法，其特征在于：經(jīng)過(guò)所述第一偏振控制器后的光束通過(guò)所述模式轉(zhuǎn)換器，利用由二氧化碳激光在少模光纖上刻寫(xiě)的長(zhǎng)周期光纖光柵進(jìn)行模式轉(zhuǎn)換，之前還包括：

經(jīng)過(guò)所述第一偏振控制器后的光束通過(guò)濾模器進(jìn)行濾模，濾除光束中的高階纖芯模。