[發(fā)明專利]一種效率可調(diào)的全光纖型模式轉(zhuǎn)換器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110756626.5
• 申請(qǐng)日: 2021-07-05
• 公開（公告）號(hào): CN113484953A
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱國(guó)軒;陳曉艷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 朱國(guó)軒
• 主分類號(hào): G02B6/12
• 分類號(hào): G02B6/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)換器，具體地說，涉及一種效率可調(diào)的全光纖型光模式轉(zhuǎn)換器。其包括轉(zhuǎn)換器本體、所述轉(zhuǎn)換器底部的支撐機(jī)構(gòu)和所述轉(zhuǎn)換器外殼，轉(zhuǎn)換器本體至少包括：光纖型高階光模式產(chǎn)生器、機(jī)械式光學(xué)模式轉(zhuǎn)換器和光纖型高階模式過濾器，所述光纖型高階光模式產(chǎn)生器用于長(zhǎng)周期手性光纖光柵器件能夠在特定波長(zhǎng)處實(shí)現(xiàn)光纖基模和高階模式的耦合，所述機(jī)械式光學(xué)模式轉(zhuǎn)換器用于實(shí)現(xiàn)模式轉(zhuǎn)換，光纖型高階模式過濾器用于實(shí)現(xiàn)濾波功能，所述支撐機(jī)構(gòu)至少包括：支撐板和緊固裝置。本發(fā)明可以在使用時(shí)穩(wěn)定的固定在桌面或者地面上，避免誤觸導(dǎo)致接口松動(dòng)，且效率可調(diào)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)換器，具體地說，涉及一種效率可調(diào)的全光纖型模式轉(zhuǎn)換器。

背景技術(shù)

轉(zhuǎn)換器是指將一種信號(hào)轉(zhuǎn)換成另一種信號(hào)的裝置，是兩個(gè)儀表(或裝置)間的中間環(huán)節(jié)，轉(zhuǎn)換器的基本作用是將信息轉(zhuǎn)換成便于傳輸和處理的形式，要求轉(zhuǎn)換過程中信息不發(fā)生畸變、失真、延遲等，因此對(duì)轉(zhuǎn)換器的線性度、輸入輸出阻抗匹配和隔離等有一定要求，各種類型的轉(zhuǎn)換器的出現(xiàn)，大大擴(kuò)大了各類儀表(裝置)的使用范圍，使自動(dòng)控制系統(tǒng)具有更多的靈活性和更廣的適應(yīng)性。本專利涉及到一種基于光子軌道角動(dòng)量光學(xué)模式的模式轉(zhuǎn)換器。

光子軌道角動(dòng)量模式是一種帶有手性特征的空間光學(xué)模式。其截面上的光斑強(qiáng)度為環(huán)形分布，光斑的相位繞光斑中心有螺旋形的分布，因此這種模式具有手性的特性。光子軌道角動(dòng)量模式可以使用全光纖器件進(jìn)行產(chǎn)生，產(chǎn)生的機(jī)制是利用光纖光柵實(shí)現(xiàn)纖芯內(nèi)基模向高階模式的耦合，具體產(chǎn)生方式主要分為三大類。第一類是常規(guī)長(zhǎng)周期光纖光柵加擠壓、扭轉(zhuǎn)光纖的方式，第二類是使用螺旋型長(zhǎng)周期光纖光柵，第三類是使用聲光效應(yīng)將聲學(xué)渦旋加載至光學(xué)渦旋的方式，上述均是分析光纖內(nèi)高斯模式向高階模式的耦合效應(yīng)，沒有分析高階模式之間，或是高階模式向高斯模式的耦合效應(yīng)。其中報(bào)道的級(jí)聯(lián)長(zhǎng)周期光纖光柵的實(shí)驗(yàn)說明使用長(zhǎng)周期光纖光柵也能實(shí)現(xiàn)高階模式之間的耦合，并通過級(jí)聯(lián)光纖光柵的方式完成了高斯模式向高階模式的轉(zhuǎn)化，但其光柵結(jié)構(gòu)并不具有手性特性，而是通過擠壓光纖的方式產(chǎn)生高階手性模式，因此這些文章中并沒有能夠深入理解手性光柵對(duì)手性模式的轉(zhuǎn)換特性。

目前基于螺旋型手性光纖光柵本身的結(jié)構(gòu)也有相關(guān)專利正在申請(qǐng)中，但這些專利并未深入理解手性光纖光柵的模式選擇機(jī)理，因此多數(shù)螺旋型手性光纖光柵的單個(gè)光柵齒僅有螺旋形一種類型，單個(gè)光柵齒的長(zhǎng)度被死板地限制為光柵的周期長(zhǎng)度，相關(guān)器件僅局限于手性光學(xué)模式的產(chǎn)生，即光纖基模向軌道角動(dòng)量模式的轉(zhuǎn)換，不涉及高階手性模式之間的轉(zhuǎn)換；此外相關(guān)器件在光柵制備完成后就無法調(diào)節(jié)模式轉(zhuǎn)換的效率，而已有的涉及高階模式轉(zhuǎn)換主要使用體光學(xué)的螺旋相位板、空間光調(diào)制器、Q盤等，并不是全光纖型的，且轉(zhuǎn)換效率一般不可調(diào)節(jié)；

并且目前的轉(zhuǎn)換器在使用時(shí)不能穩(wěn)定的位于桌面或者地面上，若不小心觸碰到導(dǎo)致轉(zhuǎn)換器滑動(dòng)，易使接口處松動(dòng)，影響信號(hào)的轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)用性欠缺，且轉(zhuǎn)換器上連接的轉(zhuǎn)換線沒有提供整理的功能，使轉(zhuǎn)換線拖拉在地面上，造成轉(zhuǎn)換線打結(jié)損壞，影響使用，鑒于此，我們提出一種效率可調(diào)的全光纖型模式轉(zhuǎn)換器。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種效率可調(diào)的全光纖型模式轉(zhuǎn)換器，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種效率可調(diào)的全光纖型模式轉(zhuǎn)換器，包括轉(zhuǎn)換器本體、所述轉(zhuǎn)換器本體底部的支撐機(jī)構(gòu)和所述轉(zhuǎn)換器的外殼。

所述轉(zhuǎn)換器本體至少包括：

光纖型高階光模式產(chǎn)生器，所述光纖型高階光模式產(chǎn)生器位于轉(zhuǎn)換器本體的輸入端口，所述光纖型高階光模式產(chǎn)生器用于長(zhǎng)周期手性光纖光柵器件能夠在特定波長(zhǎng)處實(shí)現(xiàn)光纖基模和高階模式的耦合，所述高階模式包括光纖纖芯模式以及光纖包層模式；

機(jī)械式光學(xué)模式轉(zhuǎn)換器，所述機(jī)械式光學(xué)模式轉(zhuǎn)換器用于機(jī)械擠壓、扭曲和扭轉(zhuǎn)使光纖發(fā)生形變，引起光纖內(nèi)高階模式之間發(fā)生耦合，實(shí)現(xiàn)模式轉(zhuǎn)換；