[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

说明书

一种多芯光纤，包括设置在包层中的多个芯。该多个芯包括第一芯和第二芯。该第一芯包括第一传播常数βsubgt;1/subgt;，该第二芯包括第二传播常数βsubgt;2/subgt;，该包层包括包层传播常数βsubgt;0/subgt;，并且

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119要求于2018年11月21日提交的美国临时申请序列No.62/770,249的优先权，本申请基于该临时申请的内容并且该临时申请的内容通过引用整体并入本文。

背景技术

本公开涉及包括多芯光纤的光学系统。更具体地，本公开涉及包括具有至少两个芯的多芯光纤的光学系统，该至少两个芯具有不同的传播常数，该多芯光纤与长周期光纤光栅相结合有助于直接芯到芯(core to core)耦合。

发明内容

根据本公开的主题，一种多芯光纤包括设置在包层中的多个芯。该多个芯包括第一芯和第二芯。该第一芯包括第一传播常数β₁，该第二芯包括第二传播常数β₂，该包层具有包层传播常数β₀，并且

根据本公开的一个实施例，一种多芯光纤包括设置在包层中的多个芯。所述多个芯包括第一芯、第二芯和第三芯。所述第一芯具有第一传播常数β₁，所述第二芯具有第二传播常数β₂，所述第三芯具有第三传播常数β₃，所述包层具有包层传播常数β₀，并且该第一芯和该第二芯还具有模态失配M₁₂，并且其中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。

根据本公开的另一个实施例，一种用于将光从多芯光纤的第一芯耦合到所述多芯光纤的第二芯的方法，所述方法包括将由光学地耦合到所述多芯光纤的输入端的光子发生器生成的多个光子引导到多个芯的所述第一芯中，所述多芯光纤包括设置在包层中的多个芯。该多个芯包括第一芯和第二芯。该第一芯具有第一传播常数β₁，该第二芯具有第二传播常数β₂，该包层具有包层传播常数β₀，并且该方法还包括将所述多芯光纤与调制器接合，从而在所述多芯光纤中生成具有光栅周期Ω的长周期光纤光栅，其中(2π)/(|β₁-β₂|)＝Ω使得所述第一芯与所述第二芯耦合。

尽管本文主要参考量子通信来描述本公开的概念，但是可以构想这些概念将适用于光通信的任何方法。

附图说明

本公开的特定实施例的以下具体实施方式能够结合以下附图阅读时被最好地理解，在附图中相同的结构使用相同的附图标记来指示，而且在附图中：

图1示意性地描绘了根据本文所示出和所描述的一个或多个实施例的包括光子发生器、多芯光纤、调制器和光子检测器的光学系统；

图2A示意性地描绘了根据本文所示出和所描述的一个或多个实施例的图1的多芯光纤沿着截面A-A的X-Y横截面；

图2B示意性地描绘了根据本文所示出和所描述的一个或多个实施例的图1的多芯光纤沿着截面B-B的具有第一长周期光纤光栅和第二长周期光纤光栅的Y-Z横截面，该第一长周期光纤光栅具有第一光栅周期，该第二长周期光纤光栅具有第二光栅周期；

图3示意性地描绘了根据本文所示出和所描述的一个或多个实施例的包括机械调制器的图1的调制器的实施例；

图4示意性地描绘了根据本文所示出和所描述的一个或多个实施例的包括声光调制器的图1的调制器的实施例；

图5A示意性地描绘了根据本文所示出和所描述的一个或多个实施例的包括光子发生器、具有一个或多个固定长周期光纤光栅的多芯光纤和光子检测器的光学系统；