[发明专利]采用径向不对称光纤的光学模过滤器

权利要求书

1.一种光纤放大器，包括：

产生光束的光源；以及

线性双折射大模面积(LMA)光纤，耦合至所述光源以支持所述光束的基模和高阶模，其中：

所述大模面积光纤具有径向不对称芯；以及

所述径向不对称芯在具有绕不平行于光纤轴的曲率轴的曲率半径的弯曲长度上具有绕所述光纤轴的至少90°的角度旋转，以通过弯曲损耗使所述高阶模比所述基模衰减更多。

2.如权利要求1所述的光纤放大器，其中：

所述曲率轴在所述弯曲长度上正交于所述光纤轴；以及

在所述弯曲长度上的所述角度旋转具有预定的绕转分布，对所有的高阶模提供至少每米弯曲长度10dB的抑制。

3.如权利要求2所述的光纤放大器，其中，所述大模面积光纤绕所述曲率轴在所述弯曲长度上以固定曲率半径卷绕，并且作为光纤长度的函数的所述角度旋转的速率在所述弯曲长度上变化。

4.如权利要求1所述的光纤放大器，其中：

所述大模面积光纤的V数是至少4并且小于20；

所述径向不对称芯是椭圆的，在整个所述弯曲长度上主轴比副轴大至少5％；以及

所述主轴绕所述光纤轴的所述角度旋转在所述弯曲长度上是至少90°。

5.如权利要求4所述的光纤放大器，其中：

所述主轴在所述弯曲长度的第一部分上基本上平行于所述曲率轴取向，并且在所述弯曲长度的第二部分上基本上正交于所述曲率轴取向。

6.如权利要求5所述的光纤放大器，其中：

与所述弯曲长度的所述第一部分上的第一高阶模关联的模抑制系数小于与所述弯曲长度的所述第二部分上的第二高阶模关联的模抑制系数；以及

所述弯曲长度的所述第一部分比所述弯曲长度的所述第二部分长。

7.如权利要求1所述的光纤放大器，其中：

所述大模面积光纤是在所述弯曲长度上掺杂有一种或更多稀土元素的有源光纤；以及

所述弯曲长度上的所述角度旋转和曲率半径在正交的所述高阶模中引起的衰减超过在正交的所述高阶模中的增益。

8.如权利要求1所述的光纤放大器，其中，所述大模面积光纤是还在包层中包括应力杆的偏振保持光纤。

9.如权利要求1所述的光纤放大器，还包括芯轴，所述大模面积光纤卷曲于所述芯轴上，其中，所述芯轴具有平行于所述曲率轴的纵轴和绕所述纵轴且限定所述弯曲长度上的所述曲率半径的曲率半径。

10.如权利要求1所述的光纤放大器，其中，所述大模面积光纤包括预绕转的芯，所述预绕转的芯在所述光纤长度上具有预定的绕转分布。

11.一种制造光学模过滤器的方法，所述光学模过滤器通过弯曲损耗使高阶模比基模衰减更多，所述方法包括：

接收芯轴，所述芯轴具有纵轴和绕所述纵轴的曲率半径；以及

将线性双折射大模面积(LMA)光纤卷曲到所述芯轴上，所述线性双折射大模面积光纤具有能够操作用于支持光束的所述基模和高阶模的径向不对称芯，其中所述卷曲包括机械缠绕所述线性双折射大模面积光纤以在具有由所述芯轴限定的曲率半径的弯曲长度上实现绕所述光纤轴的至少90°的角度旋转。

12.如权利要求11所述的方法，其中所述缠绕在所述弯曲长度上限定绕转分布，所述绕转分布对所有的高阶模提供至少每米弯曲长度10dB的抑制。

13.如权利要求11所述的方法，其中，所述缠绕在所述弯曲长度上变化。

14.如权利要求13所述的方法，其中，所述卷曲还包括在所述弯曲长度的第一部分上将所述径向不对称芯的主轴卷曲为取向基本上平行于所述纵轴，并且在所述弯曲长度的第二部分上将所述主轴卷曲为基本上正交于所述纵轴。