[实用新型]轨道角动量大容量长距离空分复用通信光纤

权利要求书

1.一种轨道角动量大容量长距离空分复用通信光纤,包括纤芯、包层和涂覆层，其特征在于：光纤从中心向外依次为第一芯层、第二芯层、第一包层、第二包层、第三包层，第三包层最厚，第一芯层次之，第一包层最薄；第一包层的折射率最小，第二包层次之，第二芯层的折射率最大，第二芯层的折射率随半径的增大逐渐变小。

2.根据权利要求1所述的轨道角动量大容量长距离空分复用通信光纤,其特征在于：第一芯层半径r₁和第二芯层半径r₂的满足关系函数关系A＝k₁×10×log(r₂/r₁)/(L-2),k₁取值范围为0.36-1.52，L取值范围为3到9的正整数，A的范围为0.06446到1.61151。

3.根据权利要求1所述的轨道角动量大容量长距离空分复用通信光纤,其特征在于：第一包层半径r₃与第二芯层半径r₂满足函数关系B＝k₂×10×log(r₃/r₂)×(L-2),k₂的取值范围为0.66-1.37，L取值范围为2到9的正整数，B的范围为0到3.4649。

4.根据权利要求1所述的轨道角动量大容量长距离空分复用通信光纤,其特征在于：第一芯层折射率n₁与第三包层折射率n₅的折射率差在-0.00029到-0.01603。

5.根据权利要求1所述的轨道角动量大容量长距离空分复用通信光纤,其特征在于：第二芯层折射率n₂与第三包层折射率n₅的折射率差在0.017485到0.037885。

6.根据权利要求1所述的轨道角动量大容量长距离空分复用通信光纤,其特征在于：第一包层折射率n₃与第三包层折射率n₅的折射率差在-0.005到-0.0153。

7.根据权利要求1所述的轨道角动量大容量长距离空分复用通信光纤,其特征在于：第二包层折射n₄与第三包层折射率n₅的折射率差在-0.005到-0.0153。

8.根据权利要求1所述的轨道角动量大容量长距离空分复用通信光纤,其特征在于第二芯层折射率n₂的折射率曲线渐变并且满足折射率剖面分布函数：其中r₁≤r≤r₂，r_a＝(r₁+r₂)/2，d＝r₂-r₁，g为折射率剖面分布参数，g值在-2到9之间。

9.根据权利要求8所述的轨道角动量大容量长距离空分复用通信光纤,其特征在于：g的取值为-2、-3、2、3或5。

10.根据权利要求8所述的轨道角动量大容量长距离空分复用通信光纤,其特征在于：该光纤在1530nm到1565nm波长范围内可以调控4个不同阶的OAM模式输出实现稳定传输，OAM-0阶、OAM-±1阶、OAM-±2阶和OAM-±3阶，各个OAM模式之间的有效折射率差大于1.52×10-4；光纤各个OAM模式在1550nm波长处的弯曲损耗小，R5mm弯曲1圈的宏弯损耗小于或等于0.50dB；光纤OAM-0阶与OAM-±1阶模式之间的串扰小于-9dB/80km，OAM-±1阶与OAM-±2阶模式之间的串扰小于-16dB/80km，OAM-±1阶与OAM-±2阶模式之间的串扰小于-15dB/80km，OAM-±1阶与OAM-±3阶模式之间的串扰小于-25dB/80km。