[实用新型]一种新型的多波段宽带光波导模式转换器

权利要求书

1.一种新型的多波段宽带光波导模式转换器，其特征在于，采用锥形纤芯级联结构的光波导实现的宽带模式转换器，包括：纤芯包层(1)、单模纤芯(2)、半径增长型锥形纤芯(3)、多模纤芯(4)、半径减小型锥形纤芯(5)、少模纤芯(6)，其中：

a.纤芯包层(1)AF段均匀覆盖纤芯,半径为R₄，长度为L₁+L₂+L₃+L₄+L₅；

b.单模纤芯(2)AB段作为模式转换器输入端，半径为R₁，长度为L₁；

c.半径增长型锥形纤芯(3)在单模纤芯(2)B点之后，半径从B点的R₁渐变增长到C点的半径R₂，在结束处C点连接多模纤芯(4)，形成第一阶段的模式转换器，半径增长型锥形纤芯(3)BC段长度为L₂，多模纤芯(4)CD段长度为L₃，半径为R₂；

d.半径减小型锥形纤芯(5)连接在多模纤芯(4)D点结束处，半径从D点的R₂渐变减小到E点的半径R₃，在E点结束处连接少模纤芯(6)，形成第二阶段的模式转换器，半径减小型锥形纤芯(5)DE段长度为L₄，少模纤芯(6)EF段长度为L₅，半径为R₃；

e.单模纤芯(2)、半径增长型锥形纤芯(3)、多模纤芯(4)、半径减小型锥形纤芯(5)和少模纤芯(6)都处在一条中心轴线上。

2.如权利要求1所述的一种新型的多波段宽带光波导模式转换器，其特征在于：

纤芯包层(1)折射率为n₁，单模纤芯(2)、半径增长型锥形纤芯(3)、多模纤芯(4)的折射率为n₂，半径减小型锥形纤芯(5)、少模纤芯(6)的折射率为n₃,且n₁<n₃<n₂。

3.如权利要求1所述的一种新型的多波段宽带光波导模式转换器，其特征在于：增大半径增长型锥形纤芯(3)和半径减小型锥形纤芯(5)C点和E点的结束处的半径R₂和R₃，同时增大纤芯折射率n₂和n₃，可以实现基阶模式LP₀₁向较高阶模式，即相对于当前实现的转换得到的较高阶LP_0m模式转换。

4.如权利要求1所述的一种新型的多波段宽带光波导模式转换器，其特征在于：光波导结构是圆的，或矩形的；当使用矩形波导时，模式是准LP_0m，而不是严格的LP_0m模式。

5.如权利要求1所述的一种新型的多波段宽带光波导模式转换器，其特征在于：光波导结构是圆形或者矩形的；本模式转换器是在二氧化硅silica平面光波导电路技术上实现。