[发明专利]径向不均匀且方位角向不对称的光纤

权利要求书

1．一种单模光纤，它具有径向和方位角不对称的纤芯，其特征在于，包括：

纤芯区，它与周围的包层接触，纤芯区中至少一部分的折射率大于包层中至少一部分的折射率；

波导的中心线平行于波导的长度方向，并且波导至少有一个由第一和第二平面限定的纤芯扇区，并且第一和第二平面在外围与纤芯区的一个分层相交，其中第一和第二平面都包含中心线并且在中心线处形成一夹角φ≤180°，

纤芯折射率沿一预选半径的至少一部分Δr变化，所述预选半径部分垂直于中心线向外延伸；并且

在所述至少一个纤芯扇区内的一预先半径上至少有一点的纤芯折射率不同于所述至少一个纤芯扇区外的该预选半径上至少一点的纤芯折射率值。

2．如权利要求1所述的单模波导，其特征在于，纤芯区是圆柱形，并且纤芯区中的点具有柱面坐标，即半径r、方位角φ和中心线高度z，并且纤芯区的半径为r=r₀，并且预选半径部分在0＜Δr≤r₀的范围内。

3．如权利要求2所述的单模波导，其特征在于，预选半径部分是分层Δr=r₂-r₁，其中0≤r₁＜r₂，而r₂＜r₀。

4．如权利要求2或3所述的单模波导，其特征在于，预选半径部分沿着至少一个扇区中的任何一个半径，所述至少一个扇区的夹角为0＜φ≤180°。

5．如权利要求2所述的单模波导，其特征在于，预选半径部分Δr在0＜Δr≤r₀的范围内，该半径的方位角在0＜φ≤360°的范围内，并且该半径从中心线上的任何一点z画出。

6．如权利要求2所述的单模波导，其特征在于，预选半径部分是分层Δr=r₂-r₁，其中0≤r₁＜r₂，而r₂≤r₀，包含该分层的半径方位角在0＜φ≤360°的范围内，并且包含该分层半径从中心线上的任何一点z画出。

7．如权利要求2所述的单模波导，其特征在于，纤芯具有四个等体积的扇区，它们按逆时针方位角方向依次编号为1-4，每个扇区的边界面都呈90°的夹角，并且扇区1和扇区3具有函数f(r)限定的折射率径向变化，而扇区2和扇区4具有函数g(r)限定的折射率径向变化。

8．如权利要求7所述的单模波导，其特征在于，g(r)是阶跃型折射率，而f(r)是α分布曲线。

9．如权利要求2所述的单模波导，其特征在于，纤芯具有4个等体积的扇区，每个扇区的边界面都呈90°的夹角，并且每个扇区的折射率分布曲线都具有一中心部分，其半径为r_c，相对折射率为Δ_c，并且在限定该扇区的平面之间延伸，

第一环形区，它与中心部分接触，它具有外半径r₁、相对折射率Δ₁，并且在限定扇区的平面之间延伸，

第二环形区，它与第一环形区接触，它具有外半径r₂、相对折射率Δ₂，并且在限定扇区的平面之间延伸，

第三环形区，它与第二环形区接触，它具有外半径r₃、相对折射率Δ₃，并且在限定扇区的平面之间延伸，

第一体积，它具有恒定的折射率，镶嵌在第一扇区的纤芯中，并且限定该扇区的第一平面的一部分限定了其表面的第一部分，而第一、第二和第三环形区的一部分限定了其表面的第二部分，

第二体积，它具有恒定的折射率，镶嵌在第一扇区的纤芯中，并且限定该扇区的第二平面的一部分限定了其表面的第一部分，而第一、第二和第三环形区的一部分限定了其表面的第二部分，其中

剩余的三个扇区都包含嵌入体，这些嵌入体表面的限定方式对应于第一扇区内嵌入的体积，其中各相对折射率和半径满足以下不等式：

0≤r_c＜r₁＜r₂＜r₃≤r₀，并且Δ_c≥Δ₂＞Δ₁≥Δ₃ 。