[發明專利]一種實現多模光纖單模傳輸的功能器件及其制備方法

在審

• 申請號: 202210436045.8
• 申請日: 2022-04-24
• 公開（公告）號: CN114721091A
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 肖力敏;王草源
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: G02B6/255
• 分類號: G02B6/255;G02B6/02;G02B6/14;G02B6/25
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;陸尤

1.一種實現多模光纖單模傳輸的功能器件，其特征在于，是一種單模光纖與多模光纖的模式耦合結構，包括：標準單模光纖、反向拉錐標準單模光纖結構、多模光纖；所述反向拉錐標準單模光纖結構與所述標準單模光纖銜接為一體，由所述標準單模光纖在反向拉錐處理后從拉錐腰區切割得到；所述標準單模光纖作為器件輸入端口；所述多模光纖的一端與所述反向拉錐標準單模光纖結構端口連接，該連接處為光纖熔接點；所述多模光纖作為器件的輸出端口；其中，所述反向拉錐標準單模光纖結構具有絕熱過渡的錐形耦合區域，用于實現輸入端標準單模光纖模場逐漸增大到與輸出端多模光纖的基模模場匹配，使得所述輸出端多模光纖只激發基模進行傳輸。

2.根據權利要求1所述的實現多模光纖單模傳輸的功能器件，其特征在于，所述輸出端的多模光纖為漸變折射率多模光纖。

3.根據權利要求2所述的實現多模光纖單模傳輸的功能器件，其特征在于，所述輸入端的標準單模光纖的模場與輸出端多模光纖基模之間的高純度耦合是雙向的：能夠實現單模光纖高斯光輸入、多模光纖基模輸出，或者多模光纖基模輸入、單模光纖高斯光輸出。

4.如權利要求1-3之一所述實現多模光纖單模傳輸的功能器件的制備方法，其特征在于，具體步驟如下：

（1）分析多模光纖基模模場直徑及模場輪廓；

（2）選用標準單模光纖，對其進行反向拉錐處理，形成反向拉錐單模光纖結構，并進行熱致擴芯處理，使得其模場與多模光纖基模模場達到模場匹配；

（3）將處理后標準單模光纖從反向拉錐結構腰區居中切割，然后將切割端口與多模光纖的端口中心對準熔接；

其中，所述對標準單模光纖進行反向拉錐處理是指：首先，剝除標準單模光纖的涂覆層，將光纖置于氫氧焰中進行加熱，在光纖熔融狀態中使光纖從兩邊向里推進，形成腰區直徑大于過渡區光纖直徑的反向拉錐單模光纖結構；

所述對反向拉錐結構進行熱致擴芯處理是指：對反向拉錐標準單模光纖腰區使用氫氧焰進行加熱擴芯處理，優化光纖模場直徑和模場輪廓。