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龙图腾网获悉华北电力大学(保定)申请的专利一种基于螺旋扭曲光子晶体光纤的轨道角动量生成器获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119270498B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-30发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310820515.5，技术领域涉及：G02B27/00；该发明授权一种基于螺旋扭曲光子晶体光纤的轨道角动量生成器是由赵丽娟;姜焕秋;徐志钮;吴雨静设计研发完成，并于2023-07-06向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于螺旋扭曲光子晶体光纤的轨道角动量生成器在说明书摘要公布了：发明名称一种基于螺旋扭曲光子晶体光纤的轨道角动量生成器摘要本发明公开了一种基于螺旋扭曲光子晶体光纤的轨道角动量生成器。提出了利用光学变换原理简化分析的方法，得到了在螺旋扭曲作用下，特殊设计的光子晶体光纤能够生成较高阶轨道角动量模式。特殊设计的光子晶体光纤由三个实纤芯和双包层构成，三个实纤芯呈正三角分布以及双包层中的空气孔呈六边形分布。内外包层空气孔大小不一，内包层空气孔直径小于外包层空气孔直径，两个包层的孔间距相等，双包层之间存在一定距离形成了环形芯。本应用发明的轨道角动量生成器生成的轨道角动量个数较多、阶数较高且损耗较低，与光纤通信系统可以进行更好的兼容，减少不必要损耗。

本发明授权一种基于螺旋扭曲光子晶体光纤的轨道角动量生成器在权利要求书中公布了：1.一种基于螺旋扭曲光子晶体光纤的轨道角动量生成器，将螺旋扭曲作用在特殊设计的光子晶体光纤上，可实现较高阶数轨道角动量的生成，其特征在于，包括以下步骤： 步骤一：设计了一种可用于轨道角动量传输的光子晶体光纤，其特征在于：该光子晶体光纤由三个实纤芯和双包层构成，靠近纤芯的小空气孔组成内包层，远离纤芯的大空气孔组成外包层，相邻两个空气孔之间的距离为孔间距，且孔间距均相等，双包层的空气孔为圆形且整体呈六边形分布，去掉内包层围绕中间空气孔等一百二十度角分布的三个空气孔可构成呈正三角分布的三个实纤芯，两个包层之间存在一定距离形成环形芯，此时的环形芯可支持本征模式，相位差为π2的同阶本征奇偶模可以叠加成OAM模式，使得光纤支持轨道角动量传输，具体叠加公式为： 其中，l为轨道角动量阶数，m为径向模式阶数，j为π2相位差； 步骤二：对步骤一设计的光子晶体光纤进行螺旋扭曲形成轨道角动量生成器，扭曲周期为ΛL，扭曲率为α＝2πΛL，再通过光学变换原理将三维问题转换为二维问题进行研究，在螺旋扭曲作用下环形芯支持的本征模式会携带轨道角动量，针对特定扭曲率和波长纤芯超模与环形芯模式发生共振耦合，形成一种混合模式状态，此时的混合模式携带轨道角动量又可称为轨道角动量模式，在不同扭曲率下观察纤芯超模损耗谱中的损耗峰可以找到发生共振耦合的特定波长，进而可以确定生成轨道角动量的条件，模式损耗的计算公式为： 其中，L为模式损耗值，λ为波长，Imneff为纤芯超模有效折射率虚部，neff为有效折射率，单位为dB·m‑1； 步骤三：对步骤二中基于螺旋扭曲光子晶体光纤的轨道角动量生成器的模式电磁场进行分析，可得纤芯超模、环形芯模式和轨道角动量模式的有效折射率以及电磁场分布，进而可知螺旋扭曲对光纤模式有效折射率的影响；对轨道角动量模式的相位进行分析，可确定相应生成的轨道角动量阶数；研究纤芯超模和环形芯模式有效折射率变化情况，可知发生共振耦合时的匹配条件。

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