[发明专利]一种太赫兹光纤-空间模式适配器

说明书

本申请公开了一种太赫兹光纤‑空间模式适配器，包括：天线、矩形波导、功率分配器、模式转换器、圆波导与过渡喇叭；天线连接矩形波导；功率分配器连接矩形波导，且输出端口连接模式转换器的输入端口；模式转换器设置有多个输出端口，且绕圆波导圆周对称设置于圆波导上；过渡喇叭连接圆波导；天线用于接收空间电磁波以及将空间电磁波馈入矩形波导；矩形波导用于传输TE10模；模式转换器用于将TE10模转换为圆波导中的TE01模；圆波导用于将TE01模传播至过渡喇叭以及用于过滤非所需模式的太赫兹波。本申请提供的适配器通过天线接收空间电磁波，之后通过模式转换器产生所需的高纯度电磁模式，实现对光纤所需模式高效激励，避免激励模式不纯。

技术领域

本申请涉及光纤技术领域，尤其涉及一种太赫兹光纤-空间模式适配器。

背景技术

太赫兹覆盖了0.1～10THz，在生物、医药、电子信息、物理和国防安全等领域均占有较为重要的位置。按光纤工作模式来区分，可分为单模光纤和多模光纤。其中，单模光纤只传输基模，因此在传输多个模式时需要用到多模光纤。而在应用较广的多模光纤中，如实心光子晶体光纤、空心光子晶体光纤、布拉格光纤和谐振型光纤，均存在因为传输模式多而复杂原因而导致在所需光纤模式与金属波导模式装换结构不适配时，激励的模式不纯从而发生模式色散的问题。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的是提供一种太赫兹光纤-空间模式适配器，用于解决现有的多模光纤因为传输模式较多而导致容易发生模式色散的问题。

为达到上述技术目的，本申请提供一种太赫兹光纤-空间模式适配器，包括：天线、矩形波导、功率分配器、模式转换器、圆波导与过渡喇叭；

所述天线连接所述矩形波导；

所述功率分配器连接所述矩形波导，且所述功率分配器的输出端口连接所述模式转换器的输入端口；

所述模式转换器设置有多个输出端口，且所述模式转换器的多个输出端口绕所述圆波导圆周对称设置于所述圆波导上；

所述过渡喇叭连接所述圆波导；

所述天线用于接收空间电磁波以及将所述空间电磁波馈入所述矩形波导，并将空间电磁波转化为TE10模；

所述矩形波导用于传输TE10模；

所述功率分配器用于将所述TE10模馈入到所述模式转换器中；

所述模式转换器用于根据所述TE10模转化为所述圆波导中的TE01模；

所述圆波导用于将所述TE01模传播至所述过渡喇叭以及用于过滤非所需模式的太赫兹波；

所述过渡喇叭用于连接多模光纤。

进一步地，所述天线、矩形波导、功率分配器、模式转换器、圆波导与过渡喇叭沿直线依次相接分布。

进一步地，所述功率分配器为一分二等功率分配器。

进一步地，所述天线为喇叭形天线。

进一步地，所述过渡喇叭为圆锥形喇叭。

进一步地，所述矩形波导用于传输TE10模。

进一步地，所述模式转换器包括四个输出端口。