[发明专利]OAM模式复用器件、制造方法及复用方法

说明书

本发明实施例提供了一种OAM模式复用器件、制造方法及复用方法，其中器件包括：呈锥形的选模光子灯笼包括：处于锥形包括的直径最小的锥腰区的光子灯笼输出端及处于锥形上除锥腰区外的区域的光子灯笼输入端；光子灯笼输入端包括的玻璃套管的入口处不同直径的多根单模光纤，以固定排布从入口插入玻璃套管内；光子灯笼输出端包括：呈熔合状态的玻璃套管的出口及出口处的多根单模光纤，出口处多根单模光纤包括：呈熔合状态的单模光纤包层及泄漏至单模光纤包层外的单模光纤纤芯；熔接于光子灯笼输出端并设于模式偏振控制器之间的L模光纤，与光子灯笼输出端匹配；模式偏振控制器包括设有凹槽的圆环桨，L模光纤以固定圈数固定缠绕在凹槽上。

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，特别是涉及一种OAM模式复用器件、制造方法及复用方法。

背景技术

随着通信技术的不断演进和新业务的大量涌现，人们对通信网络的容量提出了越来越高的要求，以致只能传输一个基模的模式的单模光纤，通信网络的容量接近香农极限。因此，目前采用MDM(Mode Division Multiplexing，模分复用)技术通过挖掘模式的空间维度进行模式复用，来提升光纤通信网络的容量。

在MDM技术中，模式的复用和模式的解复用是一项关键技术。其中，模式的复用，利用了多模光纤，可以容许不同模式的光同时在同一根光纤上传输的特点，将不同的模式的光复用进同一根光纤中进行传输。模式的解复用用于将同一根光纤中的不同模式分离开，然后导进不同的光纤中。其中，不同模式包括基模和高阶模，OAM(orbital angularmomentum，轨道角动量)模式也属于高阶模。

目前利用一种环芯选模光子灯笼，可以实现一个OAM模式复用器件，主要的实现过程如下：

在光子灯笼的单模光纤的输入端处，输入两个基模，可以在光子灯笼的输出端产生两个简并的非对称高阶LP(linear polarized，线偏振)模。通过在单模偏振控制器的输入端调控光场相位，可以使得两个简并的LP模产生π/2的相位差，通过组合产生π/2的相位差的两个简并的LP模，产生一个OAM模式，从而实现偏振控制。在单模偏振控制器的输出端产生及复用一个OAM模式，其中，OAM＝LP_lma+iLP_lmb，m为LP模式的径向参数，a和b为两个简并的LP模的指代符号，i为虚部，i为π/2的相位差。

上述一个OAM模式复用器件，必须通过输入两个基模，最终产生及复用 N阶数OAM模群中的一个OAM模式，N的取值范围为大于或等于1。由于输入两个基模，作为两路信号，最终只能产生及复用一个OAM模式，说明输出中舍弃了一路信号，只产生及复用了一个OAM模式，这样输入的两路信号中所舍弃的一个信号依然占用了信道资源，浪费了信道资源。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种OAM模式复用器件、制造方法及复用方法，用以解决现有技术中浪费信道资源的技术问题。具体技术方案如下：

第一方面，本发明实施提供了一种轨道角动量OAM模式复用器件，包括：

呈锥形的选模光子灯笼，包括：选模光子灯笼输入端及选模光子灯笼输出端，所述选模光子灯笼输出端处于所述锥形包括的直径最小的锥腰区，所述选模光子灯笼输入端处于所述锥形上除所述锥腰区以外的区域，

所述选模光子灯笼输入端包括：玻璃套管的入口及所述入口处不同直径的多根单模光纤，所述入口处多根单模光纤以固定排布从所述入口插入所述玻璃套管内，以及

所述选模光子灯笼输出端包括：呈熔合状态的所述玻璃套管的出口，及所述出口处不同直径的多根单模光纤，所述出口处多根单模光纤包括：呈熔合状态的单模光纤包层及泄漏至所述单模光纤包层外侧的单模光纤纤芯；

熔接于所述选模光子灯笼输出端，和设于模式偏振控制器之间的K模光纤，所述K模光纤与所述选模光子灯笼输出端匹配；