1.一种纤维集成的高斯-环形模场适配器。其特征是:它由单模光纤1、双包层光纤2和环形模场光纤3连接组成。所述模场适配器中长度在厘米量级以上的双包层光纤2位于单模光纤1和环形模场光纤3之间,两端分别熔接。所述模场适配器在双包层光纤2与环形模场光纤3的熔接点12施加热扩散,热扩散目的是在热扩散区域13形成折射率渐变区,使双包层光纤2的基模能够绝热地转变为环形模场光纤3的基模。
所述的双包层光纤2包含纤芯6、内包层7和外包层8,三层波导同轴。
2.根据权利要求1所述的环形模场光纤3包括但不限于环形芯光纤,同轴双波导光纤,多环形芯光纤。
3.根据权利要求1所述的高斯-环形模场适配器具有双向使用的特性,可以是光束从单模光纤1到环形模场光纤3传输的模场适配器,也可以是光束从环形模场光纤3到单模光纤1传输的模场适配器。
4.根据权利要求1所述纤维集成的高斯-环形模场适配器的制备方法,其特征是包括如下步骤:
1)、设计双包层光纤2
通过热扩散的方法实现纤维集成的高斯-环形模场光纤高耦合效率的模场适配,需要对双包层光纤2进行精心设计。对双包层光纤2设计的两个基本原则是:(1)双包层光纤2的纤芯6相对于内包层7的数值孔径等于单模光纤1的数值孔径,并且双包层光纤2的纤芯6直径等于单模光纤1的纤芯5直径,满足双包层光纤2的基模与单模光纤1的基模的模场适配;
(2)双包层光纤2与环形模场光纤3的横截面上具有相同的初始掺杂总量,且所述的三种光纤的掺杂物质必须一致,使得热扩散区域13上施加的热扩散处理最终在熔接点12实现折射率分布匹配。
2)、对热扩散区域13进行热扩散处理
热扩散区域13中心位置温度最高,温度场中心与熔接点12重合。热扩散区域13长度在厘米量级以上,保证梯度温度场中形成的折射率渐变区缓慢变化。