[发明专利]一种基于多波长光子筛阵列的光纤耦合器

权利要求书

1.一种基于多波长光子筛阵列的光纤耦合器，其特征在于，包括输入端、多波长光子筛阵列和输出端，所述多波长光子筛阵列通过输入端与多条输入光纤连接，所述多波长光子筛阵列通过输出端与一条输出光纤连接；

所述多波长光子筛阵列为圆形阵列，其包括n×m个扇形区域，每个扇形区域的角度相同，均为其中n为输入端连接的输入光纤数量，m为大于或等于2的整数，每个扇形区域内均包括多个光子筛。

2.根据权利要求1所述的基于多波长光子筛阵列的光纤耦合器，其特征在于，每个所述扇形区域内的每个光子筛的焦距均相同。

3.根据权利要求1所述的基于多波长光子筛阵列的光纤耦合器，其特征在于，所述多波长光子筛阵列中的光子筛共有n种不同的类型，同一扇形区域内的光子筛类型均相同，相邻扇形区域内的光子筛类型不同。

4.根据权利要求3所述的基于多波长光子筛阵列的光纤耦合器，其特征在于，所述多波长光子筛阵列中扇形区域的排布顺序为：扇形区域11，扇形区域21，扇形区域31，...，扇形区域n1，扇形区域12，扇形区域22，扇形区域32，...，扇形区域n2，...，扇形区域1m，扇形区域2m，扇形区域3m，...，扇形区域nm；其中扇形区域i1，扇形区域i2，扇形区域i3，...，扇形区域im内的所有光子筛类型均相同，其入射波长设计值均为λ_i，对应于输入端连接的第i条输入光纤，i＝1,2,3,...,n。

5.根据权利要求1所述的基于多波长光子筛阵列的光纤耦合器，其特征在于，所述多波长光子筛阵列中的光子筛为振幅型光子筛、位相型光子筛、分形光子筛或变趾光子筛。

6.根据权利要求4所述的基于多波长光子筛阵列的光纤耦合器，其特征在于，所述多波长光子筛阵列中的光子筛为振幅型光子筛，其包括多个环带，所述环带包括亮环环带和暗环环带，所述亮环环带和暗环环带的分布符合菲涅耳波带片的分布规律，即从中心向外依次间隔分布，每个所述亮环环带上均设置有通光小孔。

7.根据权利要求6所述的基于多波长光子筛阵列的光纤耦合器，其特征在于，所述振幅型光子筛的环带数量的计算公式为：

其中N_i表示第i条输入光纤对应扇形区域内光子筛的环带数量，D_i表示第i条输入光纤对应扇形区域内光子筛的入瞳口径，λ_i表示第i条输入光纤对应扇形区域内光子筛的入射波长设计值，f_i表示第i条输入光纤对应扇形区域内光子筛的焦距设计值，[·]表示取整函数。