[发明专利]一种LP01模式-LPmn模式全光纤型模式转换器

权利要求书

1.一种LP01模式-LPmn模式全光纤型模式转换器，包括模式耦合器，所述模式耦合器包括模式转换光纤，还包括连于所述模式耦合器的模式转换光纤的两端，用于输入的输入端和用于输出的输出端；

其特征在于：所述模式耦合器的模式转换光纤采用单芯结构，该模式转换光纤耦合区纤芯存在一扇形调制区，从该段纤芯的横截面上看，其由扇形调制区纤芯组件和其它纤芯组件两部分组成，所述扇形调制区的扇形张角θ满足m为不等于0的整数，为模式LPmn的角向指数，所述模式转换光纤耦合区的长度满足其中，κ为输入模式和输出模式之间的等效耦合系数，β₀₁与β_mn分别为调制区内LP01模式和LPmn模式的有效传播常数。

2.根据权利要求1所述的LP01模式-LPmn模式全光纤型模式转换器，其特征在于：所述扇形调制区内还复合有n个径向调制区，所述径向调制区为分布在所述扇形调制区内以所述扇形顶点为圆心的圆弧，所述圆弧的度数也为θ，所述径向调制区i的中心位置ρ_i位于模场径向函数相应的极值点，宽度w_i为模场径向函数第i个极值点两侧的函数值下降到该极值点函数值1/2处的点对应的宽度。

3.根据权利要求1或2所述的LP01模式-LPmn模式全光纤型模式转换器，其特征在于：所述的模式耦合器的模式转换光纤一端连接单模光纤，该单模光纤支持模式LP01的传输，另一端连接多模光纤，该多模光纤支持模式LPmn的传输，所述模式转换光纤一端的光纤作为输入端，另一端则作为输出端。

4.根据权利要求3所述的LP01模式-LPmn模式全光纤型模式转换器，其特征在于：输入端光纤的纤芯直径等于模式转换光纤相应连接端纤芯的直径，输出端光纤的纤芯直径等于模式转换光纤相应连接端纤芯的直径。

5.根据权利要求1或2所述的LP01模式-LPmn模式全光纤型模式转换器，其特征在于：所述模式转换光纤通过拉制而成，并进一步通过拉锥而成。

6.根据权利要求1或2所述的LP01模式-LPmn模式全光纤型模式转换器，其特征在于：所述模式耦合器由模式转换光纤、固定胶以及金属保护套构成，模式转换光纤通过固定胶胶封固定在所述金属保护套内。

7.根据权利要求2所述的LP01模式-LPmn模式全光纤型模式转换器，其特征在于：模式转换光纤包括包层、扇形调制区纤芯组件以及其它纤芯组件，其中，其它纤芯折射率n_co与包层的折射率n_clad差Δ＝n_co-n_cl满足弱导条件，即Δ＜＜1，扇形调制区纤芯的折射率为n′_co，扇形调制区内的径向调制区的折射率为n″_co，满足关系n_co＜n′_co＜n″_co，且仍满足弱导条件。