[实用新型]弱耦合多环型少模光纤

说明书

一种弱耦合多环型少模光纤，为四环结构且在波长为1.55μm处传输多个低阶模式，其中：多个低阶模式为LP₀₁、LP₁₁、LP₂₁和LP₀₂，其中：LP₀₁的有效折射率为1.4532～1.4573，LP₁₁的有效折射率为1.4507～1.4549；LP₂₁的有效折射率为1.4475～1.4517；LP₀₂的有效折射率为1.4467～1.4507。本实用新型实现了最小相邻模式/模群有效折射率差的最大化，光纤传输的模式最小有效折射率差可达到10^‑3以上，当神经网络训练好，就可以快速预测出光纤的结构参数，具有高效性、高精确度的特点，能够应用在少模光纤模分复用中，满足弱耦合传输需求。

技术领域

本实用新型涉及的是一种光纤领域的技术，具体是一种弱耦合多环型少模光纤。

背景技术

现有的少模光纤模分复用传输中存在模间串扰，通常采用MIMO技术补偿这种串扰，但MIMO技术需要较高的能耗和成本。现有技术通过设计少模光纤的结构，使光纤在一定波长下的具体模式之间的有效折射率达到特定数值，能够满足弱耦合的需要；利用物理模型设计光纤，但结构设计相对单一，复杂的结构设计会增加设计和加工难度，且效率和精度不高。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的上述不足，提出一种弱耦合多环型少模光纤，有助于打破传统器件固定的几何结构，增加器件的参数空间，实现设计自动化，将器件性能提高到极限。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型涉及一种弱耦合多环型少模光纤，为四环结构且在波长为1.55μm处传输多个低阶模式，优选为以无掺杂二氧化硅为折射率基准的四环型少模光纤，在波长为1.55μm处具有多个低阶模式。

所述的多个低阶模式为LP₀₁、LP₁₁、LP₂₁和LP₀₂，其中：LP₀₁的有效折射率为1.4532～1.4573，LP₁₁的有效折射率为1.4507～1.4549；LP₂₁的有效折射率为1.4475～1.4517；LP₀₂的有效折射率为1.4467～1.4507。

所述的四环结构的第一环的半径为7.2～7.6μm，且与包层之间的折射率差为0.008～0.012。

所述的四环结构的第二环的半径为6.7～7.1μm，且与包层之间的折射率差为0.0087～0.0127。

所述的四环结构的第三环的半径为6.2～6.6μm，且与包层之间的折射率差为0.0094～0.0134。

所述的四环结构的第四环的半径为5.7～6.1μm，且与包层之间的折射率差为0.00995～0.01395。

技术效果

本实用新型整体解决了通过神经网络预测出少模光纤结构参数，对光纤结构进行逆向设计，以实现弱耦合性能的技术问题。

与现有技术相比，本实用新型实现了最小相邻模式/模群有效折射率差的最大化，光纤传输的模式有效折射率差可达到10^-3以上，可用于短距离无MIMO模分复用光通信，工艺简单，有助于节约成本、缓解系统容量紧张，在通信领域具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为本实施例的原理流程图；

图中：①为正向设计；②为逆向设计；实线为训练过程；虚线为验证过程；

图2为本实施例的光纤截面图；