[发明专利]用于互连不同光纤的光纤设备和方法

权利要求书

1.一种光纤耦接系统，包括一对传输光纤和规定长度的多模耦接波导，所述一对传输光纤包括用于发射光学信号的发射光纤和用于接收光学信号的接收光纤，所述发射光纤和接收光纤具有不同的横向模场分布，它们中的至少一个是非高斯的，所述多模耦接波导具有连接到所述发射光纤的输入端和耦接到所述接收光纤的输出端，其特征在于：

所述耦接波导包括整体形成的具有非抛物线折射率轮廓的渐变指数透镜，所述渐变指数透镜接收由所述发射光纤发射的光学信号的耦接模场作为输入，并且将该耦接模场转换为与所述接收光纤的相应的耦接模场匹配的横向空间分布。

2.如权利要求1的耦接系统，其中所述耦接波导的折射率轮廓横向地而不是轴向地改变。

3.如权利要求2的耦接系统，其中所述耦接波导传导在所述耦接波导的输入端处由所述发射光纤的激励形成的一系列横向模式，从而在所述耦接波导的输出端发射的光场表现出所述波导的横截面上大体恒定的光学相位，而所述输出端的光学能量的横向分布与所述耦接波导的输入端处的光学能量的横向分布显著不同，从而由所述耦接波导的轴线长度上的至少一个横向模式积累的相对相位近似为π度，并且从而由所述耦接波导的轴线长度上的其它横向模式积累的相对相位近似为0度。

4.如权利要求3的耦接系统，其中由数字Δ的整数倍数分隔所述传导横向模式系列中的任意两个模式，所述数字Δ是所述耦接波导的横向折射率轮廓所特有的，

从而所述耦接波导中任意两个传导横向模式Δn的轴向传播常数间的差可以表达为Δn＝N＊Δ，其中N是整数，并且Δ是所述耦接波导设计特有的数字。

5.如权利要求4的耦接系统，其中所述耦接波导具有被挑选为近似为四分之一斜度的长度，从而在耦接波导的长度上，在具有相邻轴向传播常数的耦接波导模式间，积累有近似为π度的相对相位。

6.如权利要求5的耦接系统，其中所述渐进型指数透镜转换所述光学信号的基本模式LP₀₁，从而它具有大体上与所述接收光纤的基本模式LP₀₁场分布匹配的横向空间分布。

7.如权利要求1的耦接系统，其中所述耦接波导的输入和输出端和所述传输光纤对间的至少一个耦接是熔接。

8.如权利要求1的耦接系统，其中所述传输光纤对中的至少一个传输光纤具有M²参数大于1.2的模场。

9.如权利要求1的耦接系统，其中所述耦接波导具有由

n(r)=nclad+{1-Cexp(-(r/w)2)}{n01-2Δ(ra)R-nclad}]]>

描述的折射率轮廓，其中C≠0或g≠2，或C≠0并且g≠2。