一種雙模光纖的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種雙模光纖，由纖芯和包層構成，所述纖芯由兩個半徑相同、折射率相同的圓形高折射率介質柱組成,兩個高折射率介質柱的中心連線經過光纖的中心，其長度等于高折射率介質柱的直徑。本發(fā)明結構可以實現(xiàn)雙模傳輸的效果，且可以采用微結構光纖的制備工具來實現(xiàn)。
【專利說明】一種雙模光纖

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及光纖通信領域，具體可涉及雙模傳輸。

【背景技術】
[0002] 單模光纖由于固有的非線性效應的限制，理論上講，單模光纖可能在不久的將來 達到"帶寬耗盡"，即香農極限。為此，人們提出了空分復用的概念。其中一種方法是利用模 場面積可以更大的非單模光纖，以不同的模式傳輸不同的信息，即所謂的模式復用。根據信 息論的觀點，多模光纖中的每一個正交模式都可以看做一個獨立的信道。模式復用技術利 用少模光纖中有限的穩(wěn)定模式作為獨立的信道傳遞信息，可以成倍的提高光纖容量和頻譜 效率。簡并的模式在傳輸時容易發(fā)生耦合，因而基于多輸入多輸出技術的模式復用技術需 要采用復雜的數字信號處理技術實現(xiàn)模式的分離，這給系統(tǒng)增加了復雜度。若模式之間不 容易發(fā)生耦合，則模式的分離可以借助純光學器件實現(xiàn)。由于傳統(tǒng)多模光纖存在較嚴重的 模間色散和模式串擾，研究人員將注意力轉移到了少模光纖中，雙模光纖就是一種典型的 少模光纖。
[0003] 所謂雙模光纖是指可以支持兩個低階模式傳輸的光纖，即LPtll模和LP11模的光纖。 專利[Pure-silicacoredual-modeopticalfiber,美國專利局PatentNumber:5329607] 提出一種圓對稱結構的雙模光纖。但基于圓對稱結構的雙模光纖的性能并不穩(wěn)定，因為 LP11模有四種傳播常數基本相同的模式，外界的輕微擾動會使〇LPn模和eLPn模出現(xiàn)模式 耦合，從而導致二階模的光強分布沿光纖長度方向變化，即環(huán)境的變化會使四個二階模感 應不同的相位變化。因此在雙模光纖器件中，存在著二階模的不穩(wěn)定性，這也限制了雙模光 纖器件的實用化。論文[CompositionofLPnmodesinellipticallycoredfiber,作者： R.B.Dyott]提出一種橢圓纖芯的雙模光纖，適當調節(jié)橢圓纖芯雙模光纖的參數，使〇LPn模 和eLPn模傳播常數有一定的差異，從而使光纖中不再傳輸OLP11模，也就是說光纖中只剩下 LPtll和eLPn兩種模式，這兩種模式幾乎不發(fā)生耦合，保持了模場的穩(wěn)定。但是這種方法提 高了制備難度。


【發(fā)明內容】

[0004] 針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種新型雙模光纖。
[0005] 本發(fā)明的技術方案是，一種雙模光纖，其特征在于，包括纖芯和包層，所述纖芯包 括兩個半徑相同、折射率相同、且相互外切的圓形高折射率介質柱。
[0006] 進一步的，所述兩個高折射率介質柱的切點經過光纖的中心線。
[0007] 進一步的，光纖的歸一化頻率V滿足2. 405〈V〈3. 832，

【權利要求】
1. 一種雙模光纖，其特征在于，包括纖芯和包層，所述纖芯包括兩個半徑相同、折射率 相同、且相互外切的圓形高折射率介質柱。
2. 根據權利要求1所述的一種雙模光纖，其特征在于，所述兩個高折射率介質柱的切 點經過光纖的中心線。
3. 根據權利要求書1所述的一種雙模光纖，其特征在于，光纖的歸一化頻率V滿足 2. 405<V<3. 832,
式中a為所述高折射率介質柱的半徑，X為光纖的入射波長，11。_分別為高折射率介 質柱的折射率，Ilad為包層的折射率。
4. 根據權利要求書2所述的一種雙模光纖，其特征在于，光纖的入射波長滿足： I. I U m〈入〈1. 78 u m。
5. 根據權利要求3所述的一種雙模光纖，其特征在于，所述光纖的包層折射率Iidad為 1. 44402,高折射率圓柱的折射率neOTe為1. 45,高折射率介質柱的半徑a = 3 ii m。
【文檔編號】G02B6/02GK104345380SQ201410387666
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年8月7日 優(yōu)先權日:2014年8月7日
【發(fā)明者】陳明陽, 常麗軍 申請人:江蘇大學