1.一种基于微结构光纤的分段耦合式模分复用器，其特征在于：

采用分段式设计，其包括第一光纤段与第二光纤段；

所述第一光纤段与第二光纤段均包括基底材料(1)以及位于基底材料(1)中的中心少模纤芯；

所述中心少模纤芯包括纤芯基底(2)及位于纤芯基底(2)内的高折射率环(3)；

所述第一光纤段中，中心少模纤芯外围由内到外分为第一层和第二层；第一层内分布若干根单模纤芯和少模纤芯，其中少模纤芯为过渡纤芯，第二层内分布若干根单模纤芯；

所述第二光纤段中，在中心少模纤芯外围分布有若干根少模纤芯；

第一光纤段中第一层的单模纤芯输入LP01模式，分别向中心纤芯耦合出LP01模式、LP21模式和LP02模式；第二层的单模纤芯输入LP01模式，然后模式耦合到过渡纤芯转换为LP11模式，最终在第二段光纤中耦合到中心纤芯成为LP11模式、LP12模式和LP31模式；

第二光纤段中的少模纤芯用于向中心少模纤芯进行高阶模式转换。

2.根据权利要求1所述的一种基于微结构光纤的分段耦合式模分复用器，其特征在于：所述第一光纤段中，在中心少模纤芯外围分布有：用于向中心少模纤芯进行LP01模式转换的第一单模纤芯(4)、用于向中心少模纤芯进行LP21模式转换的第二单模纤芯(5)、用于向中心少模纤芯进行LP02模式转换的第三单模纤芯(6)、用于向外围少模纤芯进行LP11模式转换的第四单模纤芯(7)、用于向外围少模纤芯进行LP11模式转换的第五单模纤芯(9)、用于向外围少模纤芯进行LP11模式转换的第六单模纤芯(11)、用于传输过渡模式LP11的第七少模纤芯(8)、用于传输过渡模式LP11的第八少模纤芯(10)和用于传输过渡模式LP11的第九少模纤芯(12)。

3.根据权利要求2所述的一种基于微结构光纤的分段耦合式模分复用器，其特征在于：所述第二光纤段中，在中心少模纤芯外围分布有：用于向中心少模纤芯进行LP11模式转换的第十少模纤芯(13)、用于向中心少模纤芯进行LP12模式转换的第十一少模纤芯(14)和用于向中心少模纤芯进行LP31模式转换的第十二少模纤芯(15)。

4.根据权利要求3所述的一种基于微结构光纤的分段耦合式模分复用器，其特征在于：所述第一单模纤芯(4)和中心少模纤芯的中心连线与第二单模纤芯(5)和中心少模纤芯的中心连线夹角为120°，第二单模纤芯(5)和中心少模纤芯的中心连线与第三单模纤芯(6)和中心少模纤芯的中心连线夹角为120°，第三单模纤芯(6)和中心少模纤芯的中心连线与第一单模纤芯(4)和中心少模纤芯的中心连线夹角为120°；第四单模纤芯(7)和中心少模纤芯的中心连线与第五单模纤芯(9)和中心少模纤芯的中心连线夹角为120°，第五单模纤芯(9)和中心少模纤芯的中心连线与第六单模纤芯(11)和中心少模纤芯的中心连线夹角为

120°，第六单模纤芯(11)和中心少模纤芯的中心连线与第四单模纤芯(7)和中心少模纤芯的中心连线夹角为120°；第七少模纤芯(8)和中心少模纤芯的中心连线与第八少模纤芯(10)和中心少模纤芯的中心连线夹角为120°，第八少模纤芯(10)和中心少模纤芯的中心连线与第九少模纤芯(12)和中心少模纤芯的中心连线夹角为120°，第九少模纤芯(12)和中心少模纤芯的中心连线与第七少模纤芯(8)和中心少模纤芯的中心连线夹角为120°；第十少模纤芯(13)和中心少模纤芯的中心连线与第十一少模纤芯(14)和中心少模纤芯的中心连线夹角为120°，第十一少模纤芯(14)和中心少模纤芯的中心连线与第十二少模纤芯(15)和中心少模纤芯的中心连线夹角为120°，第十二少模纤芯(15)和中心少模纤芯的中心连线与第十少模纤芯(13)和中心少模纤芯的中心连线夹角为120°。

5.根据权利要求4所述的一种基于微结构光纤的分段耦合式模分复用器，其特征在于：所述第一单模纤芯(4)、第二单模纤芯(5)、第三单模纤芯(6)、第四单模纤芯(7)、第五单模纤芯(9)、第六单模纤芯(11)、第七少模纤芯(8)、第八少模纤芯(10)、第九少模纤芯(12)、第十少模纤芯(13)、第十一少模纤芯(14)和第十二少模纤芯(15)的中心到中心少模纤芯的正中心之间的距离分别为：L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9、L10、L11和L12，其中，L7＝L10，L8＝L11，L9＝L12。

6.根据权利要求5所述的一种基于微结构光纤的分段耦合式模分复用器，其特征在于：所述L1为13.42μm，L2为15.79μm，L3为16.11μm，L4为30.33μm，L5为38.06μm，L6为32.70μm，L7、L10均为15.79μm，L8、L11均为23.52μm、L9、L12均为18.16μm。

7.根据权利要求6所述的一种基于微结构光纤的分段耦合式模分复用器，其特征在于：所述第四单模纤芯(7)、第五单模纤芯(9)与第六单模纤芯(11)的直径和纤芯折射率相等，所述第七少模纤芯(8)、第八少模纤芯(10)与第九少模纤芯(12)的直径和纤芯折射率相等。

8.根据权利要求7所述的一种基于微结构光纤的分段耦合式模分复用器，其特征在于：所述第一单模纤芯(4)的直径为5μm，1550nm波长下纤芯折射率为1.4629；

所述第二单模纤芯(5)的直径为5μm，1550nm波长下纤芯折射率为1.4570；

所述第三单模纤芯(6)的直径为5μm，1550nm波长下纤芯折射率为1.4554；

所述第四单模纤芯(7)、第五单模纤芯(9)与第六单模纤芯(11)的直径为7μm，1550nm波长下纤芯折射率为1.4512；

所述第七少模纤芯(8)、第八少模纤芯(10)与第九少模纤芯(12)的直径为7μm，1550nm波长下纤芯折射率为1.4600；

所述第十少模纤芯(13)的直径为7μm，1550nm波长下纤芯折射率为1.4664；

所述第十一少模纤芯(14)的直径为7μm，1550nm波长下纤芯折射率为1.4554；

所述第十二少模纤芯(15)的直径为7μm，1550nm波长下纤芯折射率为1.4583。

9.根据权利要求8所述的一种基于微结构光纤的分段耦合式模分复用器，其特征在于：所述中心少模纤芯的直径为16μm，在1550nm波长下基底折射率为1.4550，所述高折射率环(3)的中心为光纤中心，所述高折射率环(3)的内圆直径为8μm，环宽度为2μm，在1550nm波长下高折射率环的折射率为1.4560。

10.根据权利要求9所述的一种基于微结构光纤的分段耦合式模分复用器，其特征在于：

所述基底材料(1)的材质为二氧化硅，其折射率在1550nm波长下为1.4440；模分复用器总长度为16500μm，第一光纤段长为9000μm，第二光纤段长为7500μm。