具有非对称光栅的环状光纤及其在轨道角动量产生中的应用

摘要

本发明提出具有非对称光栅的环状光纤及其在轨道角动量产生中的应用。空芯环状光纤可增大类简并模式间的有效折射率差，从而避免模式间的串扰。刻写在空芯环状光纤上半环的长周期光栅打破了光纤的圆对称结构，实现角向非同阶模式间的转换。当输入光为圆偏振基模时，可产生一阶轨道角动量模式。空芯环状光纤的空芯内填充折射率可调的光学功能材料，产生轨道角动量模式的波长可由液体折射率调谐，故此结构可实现在可调的宽带波长范围内产生轨道角动量模式。仿真表明，当光栅周期为292μm，光栅长度为1.460cm时，角动量模式转换率高于90％的宽带波长范围高达237nm，最大转换率为98.91％，所填充液体折射率对轨道角动量模式产生波长的调制率为7400nm/RIU。