[发明专利]一种低损耗低串扰椭圆芯少模光纤

权利要求书

1.一种低损耗低串扰椭圆芯少模光纤；其特征在于：光纤由具有阶跃折射率分布的纯二氧化硅椭圆纤芯、折射率沟槽和包层组成；椭圆纤芯的水平半径(长半轴)为a_x＝6.9μm，垂直半径(短半轴)为a_y＝4.6μm，椭圆度ρ＝a_x/a_y＝1.5。折射率沟槽的内椭圆水平半径(长半轴)为b_x＝15μm，垂直半径(短半轴)为b_y＝10μm，沟槽的外椭圆水平半径(长半轴)为c_x＝30μm，垂直半径(短半轴)为c_y＝20μm，包层半径为R₁＝62.5μm；椭圆纤芯的中心坐标为(0，0)；该光纤采用阶跃折射率分布，纯二氧化硅椭圆纤芯中心、沟槽和包层的折射率分别为n1＝1.4440，n2＝1.4262，n3＝1.4303；该光纤受入射光激发，椭圆纤芯中的光纤模式简并被打破，实现了低本征损耗、低串扰、低弯曲损耗的五种非简并空间模式运作，从而在消除了复杂的MIMO-DSP处理，实现了MIMO-FREE应用的良好传输；光纤中空间模式的模场特性可以通过改变纤芯、包层及凹陷的折射率包层的尺寸、位置和折射率分布来改变；该光纤五种模式的有效折射率均随入射光波长的增加而减小，且有效折射率的变化缓慢；LP01模式有效折射率随输入波长的变化速率最小；LP21a模式的有效折射率随输入波长的变化速率最大，并且LP11a、LP11b、LP21b有效折射率随输入波长的变化速率依次增大；对于给定的入射波长，LP01模式有效折射率是最大的，LP21a模式的有效折射率是最小的，LP11a、LP11b、LP21b模式的有效折射率依次减小；在1.3μm到1.68μm波长范围内，给定输入波长情况下，LP11a模式的DMGD最小，且随着输入波长的增加而逐渐增大；在1.3μm到1.4μm波长范围内，LP21a模式的DMGD比LP21b模式的DMGD略大，但比LP11b模式的DMGD大得多；在1.4μm到1.68μm波长范围内，LP11b、LP21b和LP21a模式的DMGD随着波长的增加而减小，其中LP21a模式的DMGD减小速率最大，LP11b模式的DMGD减小速率最小。