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专利号: 2025110045929
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种高掺杂渐变折射率型四芯四模强耦合模分复用器,其特征在于:包括中心少模纤芯(4)、外围单模纤芯以及基底材料(5);

所述中心少模纤芯(4)和外围单模纤芯位于基底材料(5)内,且中心少模纤芯(4)位于基底材料(5)的中心,外围单模纤芯依次分布在中心少模纤芯的外围;

所述中心少模纤芯以及外围单模纤芯均采用渐变折射率分布结构,光纤折射率分布函数如下:在公式中,n  1是r =0处的折射率,r 表示光纤半径,Δ表示相对折射率差 ,其中包层折射率为n 2,纤芯半径为a ,包层半径为b ,折射率分布参数为g ,g =3;

所述外围单模纤芯包括用于向中心少模纤芯进行LP21模式转换的第一单模纤芯(1)、用于向中心少模纤芯进行LP02模式转换第二单模纤芯(2)、用于向中心少模纤芯进行LP11模式转换的第三单模纤芯(3);

所述第一单模纤芯(1)和中心少模纤芯(4)的中心连线与第二单模纤芯(2)和中心少模纤芯(4)的中心连线夹角为120°,第二单模纤芯(2)和中心少模纤芯(4)的中心连线与第三单模纤芯(3)和中心少模纤芯(4)的中心连线夹角为120°,第三单模纤芯(3)和中心少模纤芯的中心连线与第一单模纤芯(1)和中心少模纤芯的中心连线夹角为120°;

所述第一单模纤芯(1)、第二单模纤芯(2)、第三单模纤芯(3)的中心到中心少模纤芯(4)的正中心之间的距离分别为:L1、L2、L3,其中,L1=15.71μm,L2=16.25μm,L3=13.81μm;

所述第一单模纤芯(1)、第二单模纤芯(2)、第三单模纤芯(3)的直径相等,均为9.0μm;

所述第一单模纤芯(1)在1550nm波长下纤芯最高点纤芯折射率为1.45219,曲线公式为;

所述第二单模纤芯(2)在1550nm波长下纤芯最高点纤芯折射率为1.45171,曲线公式为;

所述第三单模纤芯(3)在1550nm波长下纤芯最高点纤芯折射率为1.45832,曲线公式为;

所述中心少模纤芯(4)的直径为15μm,在1550nm波长下中心少模纤芯折射率为1.460,曲线公式为 。

2.根据权利要求1所述的一种高掺杂渐变折射率型四芯四模强耦合模分复用器,其特征在于:在模分复用器横截面上,外围单模纤芯呈三角形排列分布,其中每个外围单模纤芯分别位于三角形的其中一个顶点上。

3.根据权利要求2所述的一种高掺杂渐变折射率型四芯四模强耦合模分复用器,其特征在于:所述基底材料(5)的材质为二氧化硅,其折射率在1550nm波长下为1.4440。

4.根据权利要求3所述的一种高掺杂渐变折射率型四芯四模强耦合模分复用器,其特征在于:模分复用器长度为8000μm。