本申請涉及一種少模波分復用耦合器，包括：單模纖芯，用于以基模傳輸泵浦光；少模纖芯，用于傳輸不同模式的信號光；光纖包層，用于將所述單模纖芯和所述少模纖芯包裹在內部；其中，所述少模纖芯設置在所述光纖包層的中心，所述單模纖芯分布在所述少模纖芯的周圍，使泵浦光和信號光能夠耦合到所述少模光纖中。本申請設計的少模波分復用耦合器能夠將泵浦光與信號光耦合到少模纖芯中，為信號光提供增益；該方案與自由空間器件耦合的方案相比，具有效率高，穩定性高且體積小的優點。

技術領域

本申請涉及光纖通信技術領域，具體涉及一種應用于少模光纖放大器的少模波分復用耦合器。

背景技術

近年來來，光纖通信技術取得了迅猛發展。低損耗光纖的制造，波分復用技術與摻鉺光纖放大技術的成功，將光纖通信系統的容量提高到了前所未有的程度。然而，現代社會日益增長的通信需求給光纖通信技術提出了更高的要求，開發新的復用技術以提升系統容量成為當下研究的熱點。基于少模光纖的模分復用(Mode-Division Multiplexing，MDM)技術，是解決系統容量問題的有效方案之一。

能夠同時完成多模式放大的少模光纖放大器是模分復用系統中的關鍵模塊，而波分復用(Wavelength-Division Multiplexing，WDM)耦合器是少模光纖放大器中將泵浦光和信號光合束的關鍵器件。因此，研制用于少模摻鉺光纖放大器(FMEDFA)的波分復用耦合器，是基于少模光纖的模分復用技術中的關鍵問題。

相關技術中，在單模光纖放大器(激光器)中，泵光注入是通過WDM器件實現的。但在少模光纖放大器中，WDM器件的制作較為復雜，往往采用更為簡易的體器件空間光耦合方法。這種方法雖然能夠實現耦合，但對光學器件的定位精度要求高，并且由于光波在自由空間中的傳輸損耗較大，結構松散，難以實現系統的小型化，穩定性低。

此外，還有采用基于光子燈籠的耦合方法，將多根單模光纖熔融拉制成多芯光纖，從而實現多束光纖的功率合并。這種方法雖然能夠完成少模光纖放大器中信號光與泵浦光的合束，但制造成本高，工藝復雜且難以控制，設計上也有很大困難。

發明內容

為至少在一定程度上克服相關技術中存在的問題，本申請提供一種少模波分復用耦合器。

根據本申請的實施例，提供一種少模波分復用耦合器，包括：

單模纖芯，用于以基模傳輸泵浦光；

少模纖芯，用于傳輸不同模式的信號光；

光纖包層，用于將所述單模纖芯和所述少模纖芯包裹在內部；

其中，所述少模纖芯設置在所述光纖包層的中心，所述單模纖芯分布在所述少模纖芯的周圍，使泵浦光和信號光能夠耦合到所述少模光纖中。

進一步地，所述單模纖芯的數量為多個，環繞分布在所述少模纖芯的周圍。

進一步地，所述單模纖芯的數量為四個，包括第一單模纖芯、第二單模纖芯、第三單模纖芯和第四單模纖芯。

進一步地，第一單模纖芯的半徑為2.863微米，第二單模纖芯的半徑為2.401微米，第三單模纖芯的半徑為1.956微米，第四單模纖芯的半徑為1.831微米。

進一步地，所述少模纖芯的半徑大于所述單模纖芯的半徑。

進一步地，所述少模纖芯的半徑不小于7.841微米。

進一步地，所述少模纖芯的半徑為8.5微米。

進一步地，所述單模纖芯的中心到所述少模纖芯的中心的長度為纖芯間距；

該耦合器的長度與所述纖芯間距正相關。

進一步地，該耦合器的長度不小于46毫米。