[实用新型]一种新型的多级渐变纤芯级联的宽带模式转换器

摘要

本实用新型一种新型的多级渐变纤芯级联的宽带模式转换器，在115纳米带宽上，具体实现模式复用通信技术中基阶模式（LP₀₁）向高阶模式（LP_0m）的转换，属于光通信领域。本实用新型包括：纤芯包层（1），第一级渐变纤芯（2、3），第二级渐变纤芯（4）和第三级渐变纤芯（5、6）。其中，第一级渐变纤芯（2、3），第二级渐变纤芯（4）和第三级渐变纤芯（5、6）共中心轴线依次级联。本实用新型是应用于光通信领域的模式复用技术，具体实现宽带模式转换器，能实现基阶模式（LP₀₁）到高阶模式（LP_0m）的高效转换。同样的，在相同的带宽上，也能实现高阶模式（LP_0m）向基阶模式（LP₀₁）转换。

主权项

1.一种新型的多级渐变纤芯级联的宽带模式转换器，其特征在于，采用多级渐变纤芯级联的光波导实现的宽带模式转换器，包括：纤芯包层(1)、第一级渐变纤芯(2)、第一柱形纤芯(3)、第二级渐变纤芯(4)、第三级渐变纤芯(5)和第二柱形纤芯(6)，其中：a.纤芯包层(1)AF段均匀覆盖纤芯,半径为R₅，长度为L₁+L₂+L₃+L₄+L₅；b.第一级渐变纤芯(2)左端作为模式转换器输入端，半径从A点的R₁以指数函数渐变增长到B点的半径R₂，函数形式为其中R为第一级渐变纤芯(2)的半径，以AF方向为z轴向，z₀和z₁分别为A点和B点处的值，z为当前值，第一级渐变纤芯(2)AB段长度为L₁，第一柱形纤芯(3)BC段在第一级渐变纤芯(2)之后，半径为R₂，长度为L₂；d.第二级渐变纤芯(4)半径从C点的R₂以二次函数渐变减小到D点的半径R₃，函数形式为R＝R₃+(R₃‑R₂)·(1‑(1‑z')²)，其中R为第二级渐变纤芯(4)的半径，z₀和z₁分别为C点和D点处的值，z为当前值，第二级渐变纤芯(4)CD段长度为L₃；e.第三级渐变纤芯(5)的半径从D点的R₃以另一二次函数渐变减小到E点的半径R₄，函数形式为R＝R₄+(R₄‑R₃)·(z')²，其中R为第三级渐变纤芯(5)的半径，z₀和z₁分别为D点和E点处的值，z为当前值，第三级渐变纤芯(5)DE段长度为L₄，第二柱形纤芯(6)EF段在第三级渐变纤芯(5)之后，半径为R₄，长度为L₅。