[发明专利]玻璃大芯径光纤

权利要求书

1.一种光纤，包括：

第一包层区域，所述第一包层区域包括具有第一折射率n1的第一包层材料，所述第一包层材料包括第一玻璃，所述第一玻璃包括熔融石英；

设置在所述第一包层区域中的包层结构，所述包层结构包括具有第二折射率n2的第二包层材料，其中n2小于n1，所述第二包层材料包括第二玻璃，所述第二玻璃包括氟掺杂的石英玻璃或硼掺杂的石英玻璃；和

至少部分由所述包层结构环绕的纤芯区域，所述第一包层区域和所述包层结构被设置成使得所述纤芯区域传播具有一波长的至少一个较低阶模，同时通过在所述波长下使至少一个较高阶模比至少一个较低阶模具有更高的损耗来限制具有所述波长的至少一个较高阶模的传播。

2.根据权利要求1所述的光纤，其中，第一包层区域的尺寸在125μm-300μm的范围内。

3.根据权利要求1所述的光纤，其中，纤芯区域的尺寸在30μm-200μm的范围内。

4.根据权利要求1所述的光纤，其中，光纤输出的模态分布在所述模态分布的半功率区域的主要部分上是近似衍射极限的。

5.根据权利要求1所述的光纤，其中，至少一个包层结构是非旋转对称的。

6.根据权利要求1所述的光纤，其中，由（n1-n2）/n1表征的相对折射率差小于4.5×10^-3。

7.根据权利要求6所述的光纤，其中，所述相对折射率差小于1.0×10^-3。

8.根据权利要求1所述的光纤，还包括设置在第一包层区域之外的泵浦包层。

9.根据权利要求8所述的光纤，其中，所述泵浦包层包括低折射率玻璃。

10.根据权利要求9所述的光纤，其中，所述低折射率玻璃包括氟。

11.根据权利要求8所述的光纤，其中，所述泵浦包层包括一层气孔。

12.根据权利要求1所述的光纤，其中，所述光纤包括提供光增益的掺杂纤芯区域、泵浦包层、和泵浦传导件，并且其中所述泵浦包层或所述泵浦传导件的至少一部分包括非圆形部分，所述非圆形部分被设置成增大入射到所述泵浦包层上的泵浦光束的模式混合。

13.根据权利要求1所述的光纤，其中，所述包层结构具有尺寸d和间距Λ，并且d/Λ的比率在0.3-0.9的范围内。

14.根据权利要求13所述的光纤，其中，所述比率d/Λ在0.4–0.8的范围内。

15.根据权利要求13所述的光纤，其中，所述比率d/Λ被选择至少部分以提供由（n1-n2）/n1表征的相对折射率差在纤芯区域的至少一部分内小于5×10^-4，但所述相对折射率差足够大到引起在所述纤芯区域的至少一部分内进行基模的折射率引导。

16.根据权利要求15所述的光纤，其中，所述第一包层材料具有第一热膨胀系数，所述第二包层材料具有第二热膨胀系数，并且所述第一热膨胀系数和第二热膨胀系数被选择至少部分以提供相对折射率差。

17.根据权利要求1所述的光纤，其中，所述第一包层区域还包括应力元，所述应力元具有不同于第一折射率和第二折射率的折射率。

18.根据权利要求17所述的光纤，其中，所述光纤被设置成保偏光纤，并且所述包层结构和应力元的尺寸、排列或数量中的一个或组合提供所述较高阶损耗，同时保持光束偏振。

19.根据权利要求1所述的光纤，与包括单模或少模光纤的输入光纤结合，权利要求1所述的光纤被设置成大芯径泄漏信道光纤，其中所述纤芯区域的尺寸在30μm-200μm的范围内，所述大芯径泄漏信道光纤的输入端被设置成与所述输入光纤的输出端耦合，所述输入光纤的输出端和所述大芯径泄漏信道光纤的输入端被设置成使得（i）所述输入光纤的纤芯在所述输出端处是可膨胀的，和（ii）从所述输入光纤的可膨胀纤芯耦合到所述泄漏信道光纤的光信号功率大于通过对接耦合可获得的功率。