[发明专利]具有管状光学芯的光纤

权利要求书

1.一种光纤，其具有管状光学芯，对于所述光纤，在光学电信频率下的传播模式的完全正交基包含所述传播模式中的具有不同角动量的若干传播模式，所述光纤具有接触且环绕所述管状光学芯的外光学包层，所述管状光学芯具有大于所述外光学包层的折射率；且

其中所述管状光学芯经配置使得所述传播模式中的具有最低量值的角动量的那些传播模式具有单个群组速度，所述传播模式中的具有第二最低量值的角动量的那些传播模式具有单个群组速度，且所述传播模式中的具有第三最低量值的角动量的那些传播模式具有单个群组速度。

2.根据权利要求1所述的光纤，其中所述管状光学芯经配置使得对于所述角动量的每一特定量值，所述传播模式中的具有所述特定量值的角动量的那些传播模式具有相同的群组速度。

3.根据权利要求1所述的光纤，其进一步包括：

光学分光器或组合器，所述光学分光器或组合器将其光学第一端口光学连接到其N个光学第二端口；

平面光学光栅；以及

N个光学波导，每一光学波导具有位于所述光学第二端口中的对应一者附近且光学连接到所述对应一者的第一端且具有位于所述平面光学光栅附近的第二端，所述平面光学光栅经配置以在所述光纤的一端与所述光学波导的所述第二端之间衍射光。

4.根据权利要求1所述的光纤，其中所述光纤包含第二管状光学芯，所述第二管状光学芯位于所述外光学包层中且经配置使得所述第二管状光学芯的具有所述第二管状光学芯的最低量值的角动量的传播模式具有单个群组速度，所述第二管状光学芯的具有所述第二管状光学芯的第二最低量值的角动量的传播模式具有单个群组速度，且所述第二管状光学芯的具有所述第二管状光学芯的第三最低量值的角动量的传播模式具有单个群组速度。

5.一种光纤，其具有管状光学芯，且对于所述光纤，在光学电信频率下围绕所述管状光学芯的传播模式的完全正交基包含所述传播模式中的具有不同角动量的若干传播模式，所述光纤具有接触且环绕所述管状光学芯的外光学包层，所述管状光学芯具有大于所述外光学包层的折射率；且

其中所述管状光学芯经配置使得所述传播模式中的其角动量具有所述传播模式的最低量值的那些传播模式具有实质上相同的径向强度分布。

6.根据权利要求5所述的光纤，

其中所述角动量的所述量值包含两个或两个以上不同值；以及

其中所述管状光学芯经配置使得所述传播模式中的具有所述量值中的第二最低量值的所述角动量的那些传播模式具有实质上相同的径向强度分布。

7.根据权利要求5所述的光纤，其中所述管状光学芯具有平均折射率n_c且所述外光学包层的所述折射率具有值n_OC，且所述管状光学芯的外半径减去所述管状光学芯的内半径的值小于λ/[2([n_c]²-[n_OC]²)^1/2]，其中λ为光纤电信L带中的波长。

8.根据权利要求5所述的光纤，其进一步包括：

光学分光器或组合器，所述光学分光器或组合器将其光学第一端口光学连接到其N个光学第二端口；

平面光学光栅；以及

N个光学波导，每一光学波导具有位于所述光学第二端口中的对应一者附近且光学连接到所述对应一者的第一端且具有位于所述平面光学光栅附近的第二端，所述平面光学光栅能够在所述光纤的一端与所述光学波导的所述第二端之间衍射光。

9.一种多模式光纤，其具有管状光学芯及接触且环绕所述管状光学芯的外光学包层，所述管状光学芯具有大于所述外光学包层的折射率；且

其中所述管状光学芯具有平均折射率n_c，且所述外光学包层的所述折射率具有值n_OC；以及

其中所述管状光学芯的外半径减去所述管状光学芯的内半径的值小于光纤电信L带中的波长/[2([n_c]²-[n_OC]²)^1/2]。

10.根据权利要求9所述的多模式光纤，其进一步包括：

光学分光器或组合器，所述光学分光器或组合器将其光学第一端口光学连接到其N个光学第二端口；

平面光学光栅；以及

N个光学波导，每一光学波导具有位于所述光学第二端口中的对应一者附近且连接到所述对应一者的第一端且具有位于所述平面光学光栅附近的第二端，所述平面光学光栅经配置以在所述多模式光纤的一端与所述光学波导的所述第二端之间衍射光。