高阶轨道角动量模场传输光纤的设计研究

针对纤芯折射率分布为倒抛物线型的光纤结构, 在光纤的纤芯与包层之间增加低折射率层, 构成了改进的新型光纤。该光纤可容纳高阶轨道角动量(OAM)模场, 通过归一化截止频率的计算得到光纤可支持9种模式, 最高可容纳拓扑荷数为3的OAM模式。计算得到简并模式LP11与LP21的有效折射率差均可达到2.1×10-4, 简并模式LP31之间有效折射率差可达到10-3, 能够有效地使矢量模式简并分离, 对越高阶的模式简并分离效果越好。最后分析了此光纤结构低折射率层的分布对于光纤可容纳涡旋光束模式数目的影响。