[发明专利]基于套管法的模组选择光子灯笼制备方法

权利要求书

1.基于套管法的模组选择光子灯笼制备方法，其特征在于，包括：

采用单模光纤作为输入光纤，将各输入光纤的第一端均剥离一定长度的涂覆层后再插入到氢氟酸溶液对其包层进行腐蚀，使其芯包比达到设定的尺寸；

将所有输入光纤按对称的几何排布，利用套管法组束形成输入光纤束，在满足绝热近似的条件下对输入光纤束进行熔融拉锥，使输入光纤束在高温下熔紧并按比例缩小到与输出光纤匹配的尺寸；所述熔融拉锥过程中单模光纤束间的空气孔完全消失，三根光纤包层边缘紧密的融合在一起且纤芯互不干扰的等比缩小；

将熔融拉锥后的输入光纤束的端面切割平整后与输出光纤进行低损耗熔接，即可，其中输出光纤为多模光纤；

所述输入光纤的第一端的腐蚀程度需满足以下要求：输入光纤束进行熔融拉锥后形成的腰区直径与输出光纤的纤芯直径相同，各输入光纤之间排布紧密无空气孔，输入光纤束进行熔融拉锥后形成的腰区可视为一个新的多芯波导结构且该波导所支持的模场与输出光纤模场匹配。

2.根据权利要求1所述的基于套管法的模组选择光子灯笼制备方法，其特征在于，利用套管法组束的方法是：利用一个低折射率的玻璃管实现腐蚀后的输入光纤束的组束。

3.根据权利要求2所述的基于套管法的模组选择光子灯笼制备方法，其特征在于，所述玻璃管的管腔形状尺寸与待组束而成的输入光纤束的形状尺寸相适应，玻璃管的一端为腰锥端，其对应组束形成的输入光纤束经腐蚀后的腐蚀端。

4.根据权利要求3所述的基于套管法的模组选择光子灯笼制备方法，其特征在于，所述玻璃管的管腔尺寸要求满足：将腐蚀后的输入光纤束套入玻璃管内后，输入光纤束充满玻璃管的腰锥端且玻璃管内的各光纤之间以及光纤与玻璃管之间紧密贴合。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的基于套管法的模组选择光子灯笼制备方法，其特征在于，对含输入光纤束的玻璃管进行熔融拉锥，使得输入光纤束熔紧无空气孔，整个拉锥过程需保证绝热近似条件，即保证拉锥区足够平缓。

6.根据权利要求5所述的基于套管法的模组选择光子灯笼制备方法，其特征在于，熔融拉锥形成的拉锥区包括锥区和腰区，并以包层所支持的模式作为熔融拉锥所形成的腰区的基本模式。

7.根据权利要求6所述的基于套管法的模组选择光子灯笼制备方法，其特征在于，熔融拉锥所形成的锥区直径r随拉锥长度z的变化需满足：

其中β₁、β₂是纤芯中可能进行能量耦合的两个模式的传播常数。

8.根据权利要求1所述的基于套管法的模组选择光子灯笼制备方法，其特征在于，根据输出光纤的包层大小来决定输入光纤的数量和腐蚀程度。