[发明专利]一种轨道角动量传输的缺陷芯微结构光纤及制备方法

权利要求书

1.一种轨道角动量传输的缺陷芯微结构光纤，其特征在于，包括：

一纤芯区，所述纤芯区包括一第一毛细管和多个毛细棒，多个所述毛细棒围绕所述第一毛细管堆栈，以形成一实心的环形纤芯，于所述环形纤芯中传输光波导；

一内包层区，所述内包层区围绕所述纤芯区设置，所述内包层区包括围绕所述纤芯区的外围周期性分布的空气孔，以降低所述内包层区的折射率；

一外包层区，所述外包层区套设于所述内包层区；

所述纤芯区、所述内包层区和所述外包层区均采用同一种材料。

2.根据权利要求1所述的轨道角动量传输的缺陷芯微结构光纤，其特征在于，所述外包层区由一具有预设厚度的固态材料制成；

所述预设厚度的范围为20um～200um。

3.根据权利要求1所述的轨道角动量传输的缺陷芯微结构光纤，其特征在于，还包括：

多个支撑毛细棒，多个所述支撑毛细棒分别填充于所述内包层区和所述外包层区之间，多个所述支撑毛细棒的尺寸不同。

4.根据权利要求1所述的轨道角动量传输的缺陷芯微结构光纤，其特征在于，所述内包层区由多个第二毛细管组成；

多个所述第二毛细管围绕所述环形纤芯依次堆栈形成一第二堆栈体。

5.根据权利要求1所述的轨道角动量传输的缺陷芯微结构光纤，其特征在于，所述空气孔的数量为36-396个。

6.根据权利要求1所述的轨道角动量传输的缺陷芯微结构光纤，其特征在于，所述光波导的传输方式为轨道角动量模式，所述轨道角动量模式的可传输模式的数量大于2。

7.根据权利要求6所述的轨道角动量传输的缺陷芯微结构光纤，其特征在于，所述轨道角动量模式的可传输模式的数量为[30，48]。

8.一种轨道角动量传输的缺陷芯微结构光纤的制备方法，用于制备权利要求1-7任意一项所述的轨道角动量传输的缺陷芯微结构光纤，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1，将多个毛细棒围绕一第一毛细管堆栈形成径向截面呈正六边形的第一堆栈体；

步骤S2，多个第二毛细管环绕所述第一堆栈体的外围依次多层堆栈形成一第二堆栈体；

步骤S3，于所述第二堆栈体的外围套设一固态套管套设，并于所述第二堆栈体的外壁和所述固态套管的内壁之间的间隙中填充多个不同尺寸的支撑毛细棒，构成一光纤预制棒；

步骤S4，对所述光纤预制棒进行光纤拉丝，并于光纤拉丝过程中对所述光纤预制棒中各区域之间的间隙进行分压独立控制，以形成一缺陷芯微结构光纤，所述缺陷芯微结构光纤包括由所述第一毛细管和多个所述毛细棒熔融后形成的纤芯区、由多个所述第二毛细管和所有所述支撑毛细棒熔融后形成的周期性分布有空气孔的内包层区、由固态套管熔融后形成的外包层区。

9.根据权利要求8所述的轨道角动量传输的缺陷芯微结构光纤的制备方法，其特征在于，所述内包层区的空气占空比为50％～99％。

10.根据权利要求8所述的轨道角动量传输的缺陷芯微结构光纤的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中，于光纤拉丝过程中对所述内包层区进行分压独立控制，具体包括：

步骤S41，从所述内包层区选择一个所述第二毛细管或对称分布的两个所述毛细管；

步骤S42，采用一多通道主动式气控单元对被选择的所述第二毛细管进行分压独立控制，以增大或减小所述被选择的所述第二毛细管的孔径。