[发明专利]用于实现直接芯到芯耦合的包括多芯光纤的光学系统

权利要求书

1.一种多芯光纤，包括：

多个芯，所述多个芯设置在包层中，其中：

所述多个芯包括第一芯和第二芯，其中每一个个体芯的最近的相邻芯包括不同于所述个体芯的传播常数；并且

所述第一芯包括第一传播常数β₁，所述第二芯包括第二传播常数β₂，所述包层包括包层传播常数β₀，其中β₁≠β₂，并且

2.如权利要求1所述的多芯光纤，其特征在于：

所述第一芯和所述第二芯包括模态失配M₁₂；

其中C₁₂是从所述第一芯到所述第二芯耦合的耦合系数；并且

M₁₂大于10。

3.如权利要求1或2所述的多芯光纤，其特征在于，所述多个芯中的每一个芯是单模芯。

4.如权利要求1或2所述的多芯光纤，其特征在于，所述多个芯中的每一个芯包括不同的传播常数。

5.如权利要求1所述的多芯光纤，进一步包括长周期光纤光栅，所述长周期光纤光栅包括光栅周期Ω，其中(2π)/(|β₁-β₂|)＝Ω。

6.如权利要求1所述的多芯光纤，其特征在于：

所述第一芯和所述第二芯之间的消光比为20dB或更大；以及

所述多芯光纤的整体设备尺寸小于30cm。

7.如权利要求1所述的多芯光纤，其特征在于：

所述多个芯包括至少三个芯；并且

所述至少三个芯包括各自具有所述第一传播常数β₁的一个或多个第一芯和各自具有所述第二传播常数β₂的一个或多个第二芯。

8.如权利要求7所述的多芯光纤，其特征在于：

所述至少三个芯包括各自具有第三传播常数β₃的一个或多个第三芯；并且

所述第三传播常数β₃不同于所述第一传播常数β₁和所述第二传播常数β₂两者。

9.如权利要求7所述的多芯光纤，其特征在于，所述至少三个芯被布置在所述多芯光纤的所述包层内，使得每一个个体芯的最近的相邻芯包括不同于所述个体芯的传播常数。

10.一种光学系统，包括：

如权利要求1所述的多芯光纤；以及

调制器，所述调制器可与所述多芯光纤接合，其中：

将所述调制器与所述多芯光纤接合在包括光栅周期Ω的所述多芯光纤中生成长周期光纤光栅；并且

当(2π)/(|β₁-β₂|)＝Ω时，所述第一芯与所述第二芯耦合。

11.如权利要求10所述的光学系统，其特征在于，所述调制器包括机械调制器，所述机械调制器可与所述多芯光纤物理地接合以将压力施加到所述多芯光纤的外表面。

12.如权利要求11所述的光学系统，其特征在于：

所述机械调制器包括第一板部分和第二板部分；

所述第一板部分、所述第二板部分、或两者包括多个周期性间隔的齿；

所述第一板部分、所述第二板部分、或两者可朝向彼此平移；并且

将所述多芯光纤与所述机械调制器接合包括使用所述第一板部分和所述第二板部分将物理压力施加到所述多芯光纤。

13.如权利要求10所述的光学系统，其特征在于：

所述调制器包括声光调制器；

所述声光调制器包括压电换能器；并且

将所述多芯光纤与所述声光调制器接合包括使用所述压电换能器在所述多芯光纤中生成声波。