[发明专利]具有管状光学芯的光纤

说明书

相关申请案交叉参考

本申请案主张标题为“具有管状光学芯的光纤(OPTICAL FIBERS WITH TUBULAR OPTICAL CORES)”且由克里斯托弗·多尔(Christopher Doerr)及彼得J·文策尔(Peter J.Winzer)在2011年3月5日申请的美国临时申请案61/464,476的权益。

技术领域

本发明涉及光纤以及用于制作及使用光纤的方法。

背景技术

本章节介绍可有助于促进更好地理解本发明的方面。因此，本章节的陈述应就此来阅读而不应理解为对关于什么在现有技术中或什么不在现有技术中的认可。

在光学通信系统中，一系列的一个或一个以上跨的光纤通常将来自光学发射器的数据载运到光学接收器。可将光纤制作为具有一个或多个传播模式以用于具有普通光纤电信带(例如，C带或L带)中的波长的光。在多模式光纤中，可获得多个传播模式，且所述传播模式中的每一者可载运不同的数据流或不同数据流的线性组合。因此，多模式光纤可能够在给定频带中支持比单模式光纤大的数据传输速率。

发明内容

一种第一设备的实施例包含光纤，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光学包层的折射率。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。

在一些实施例中，所述第一设备可进一步包含内光学包层，所述内光学包层填充所述管状光学芯且具有小于所述管状光学芯的折射率的折射率。

在第一设备的实施例中的任一者中，所述管状光学芯可具有在所述管状光学芯上径向变化的折射率。

在第一设备的上述实施例中的任一者中，所述管状光学芯可经配置使得对于所述角动量的每一特定量值，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。

在第一设备的上述实施例中的任一者中，所述第一设备可包含：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；及N个光学波导。接着，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。接着，所述平面光学光栅经配置以在所述光纤的邻近端与所述光学波导的第二端之间衍射光。在一些此类实施例中，所述光学第一端口可实质上仅光学耦合到所述传播模式中的一些传播模式，其中所述传播模式中的所述一些传播模式具有相同值的角动量。在一些此类实施例中，在所述光学第一端口与所述光纤之间传递的光学功率的至少90％在所述光学第一端口与所述传播模式中的所述一些传播模式之间传递。

一种第二设备包含光纤，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光学包层的折射率。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。

在第二设备的一些实施例中，所述角动量的量值可包含两个或两个以上不同值。接着，所述管状光学芯可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。在一些此类实施例中，所述管状光学芯可经配置使得所述传播模式中的具有所述量值中的第三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。

在第二设备的实施例中的任一者中，所述第二设备可包含内光学包层，所述内光学包层填充所述管状光学芯且具有小于所述管状光学芯的折射率的折射率。在一些此类实施例中，所述内包层可含有其它结构，例如另一光学芯(例如，实心光学芯)。

在第二设备的实施例中的任一者中，所述角动量的量值可包含两个或两个以上不同值，且所述管状光学芯可经配置使得对于所述值中的每一特定者，所述传播模式中的其角动量具有所述值中的特定一者的量值的那些传播模式具有实质上相同的径向强度分布。