一种基于双芯光纤的长周期光纤光栅模场转换器

摘要

本发明提供了一种基于双芯光纤的长周期光纤光栅模场转换器，包括单模纤芯Ⅰ、少模纤芯Ⅱ和包层，纤芯Ⅰ、纤芯Ⅱ包裹于所述包层内，组成双芯光纤；所述纤芯I为单模传输，纤芯II为非单模传输，在纤芯Ⅱ写入长周期光纤光栅，所述长周期光纤光栅在工作波长处满足纤芯Ⅱ中基模与纤芯Ⅰ中基模耦合的相位匹配条件。本发明采用长周期光纤光栅使纤芯Ⅰ中基模与纤芯Ⅱ中基模发生耦合，实现小模场和大模场光纤之间的模场转换。在较大波长范围内都有高效率转换，因而能实现宽带模场转换。所述模场转换器能够用于单模工作的少模光纤通信系统中，确保模式激发和分离的纯度，并且确保在传输过程中具有较小的损耗和低模式串扰。

主权项

一种基于双芯光纤的长周期光纤光栅(4)模场转换器，其特征在于，包括纤芯Ⅰ(1)、纤芯Ⅱ(2)和包层(3)，纤芯Ⅰ(1)、纤芯Ⅱ(2)包裹于所述包层(3)内，组成双芯光纤；所述纤芯I在工作波长范围内均为单模传输，即纤芯Ⅰ(1)的归一化频率满足V_Ⅰ<2.405；纤芯II在工作波长范围内均为非单模传输，即纤芯Ⅱ(2)的归一化频率满足V_Ⅱ>2.405；在所述纤芯Ⅱ(2)写入长周期光纤光栅(4)，长周期光纤光栅(4)的周期满足Λ＝λ_o/(n_Ⅱ(λ_o)‑n_Ⅰ(λ_o))，其中λ_o为光栅(4)的中心波长，n_Ⅰ(λ_o)为纤芯Ⅰ(1)中基模的有效折射率，n_Ⅱ(λ_o)为纤芯Ⅱ(2)中基模的有效折射率；长周期光纤光栅(4)的长度L取为单模传输与非单模传输的耦合长度，所述双芯光纤的长度大于长周期光纤光栅(4)的长度。