[发明专利]非对称双折射涡旋光纤及其制备方法

权利要求书

1.一种非对称双折射涡旋光纤，其特征是：所述的非对称双折射涡旋光纤包括纤芯、包层和应力区，其纤芯处于包层中心位置，应力区可为单应力区，也可为双应力区，单应力区只位于纤芯与包层外壁之间，而双应力区则对称分布于纤芯的两侧，并且双应力区的两个预应力棒的掺杂材料不同，整个应力区围绕光纤中轴线呈螺旋状分布，从而在光纤中形成单螺旋或双螺旋应力区，这种应力区的不对称分布或应力区材料的不同，导致了在纤芯中的不对称应力双折射分布，并且该分布在光纤纵向呈螺旋状，因而当光波输入到该光纤后，会形成径向相位差，从而获得轨道角动量，产生涡旋相位传输，实现类涡旋光传输模式。

2.一种非对称双折射涡旋光纤的制备方法，其制备步骤是：(1)在带芯光纤预制棒中打入偏心单孔或对称双孔，然后向单孔或双孔中插入应力区预制棒，这样就得到具有单应力区或双应力区的光纤预制棒；(2)将制备好的光纤预制棒放置于拉丝塔上进行扭转拉丝，即可形成非对称双折射涡旋光纤。

3.根据权利要求1和权利要求2所述的基于非对称双折射涡旋光纤及其制备方法，其特征是：所述的单应力区掺杂材料可为常用的保偏光纤应力区的掺杂材料，例如B₂O₃、P₂O₅。

4.根据权利要求1和权利要求2所述的基于非对称双折射涡旋光纤及其制备方法，其特征是：所述的双应力区掺杂材料的特征是：一个应力区掺杂材料的膨胀系数大于包层，例如B₂O₃、P₂O₅；另一个应力区掺杂材料的膨胀系数小于包层，例如TiO₂。

5.根据权利要求1和权利要求2所述的基于非对称双折射涡旋光纤及其制备方法，其特征是：所述的单螺旋或双螺旋应力区的螺距H满足如下关系：H＞2π(β₁-β₂)^-1，其中β₁表示纤芯基模的传输常数，β₂表示包层基模的传输常数。

6.根据权利要求1和权利要求2所述的基于非对称双折射涡旋光纤及其制备方法，其特征是：所述的单螺旋或双螺旋应力区的周期分布特征是：恒定周期或变周期。