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特种少模光纤的制备、测试及应用

本文摘要:基于少模光纤的模分复用技术,利用光纤纤芯内的有所不同模式作为独立国家传输信道,融合密集波分复用技术、偏振复用技术,可以使少模光纤突破单模光纤通信系统容量。少模光纤中有所不同模式的耦合特性,必要关系到多输出-多输入(MIMO)接收端信号处理的硬件构建和软件计算出来复杂度。 故必须对少模光纤中模式的耦合特性展开优化设计。 普通圆形纤芯结构的少模光纤中,LP11模式群包括两个向量倾向的模式,由于它们具备完全相同的传播常数,所以很更容易在光纤中再次发生互相耦合。

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基于少模光纤的模分复用技术,利用光纤纤芯内的有所不同模式作为独立国家传输信道,融合密集波分复用技术、偏振复用技术,可以使少模光纤突破单模光纤通信系统容量。少模光纤中有所不同模式的耦合特性,必要关系到多输出-多输入(MIMO)接收端信号处理的硬件构建和软件计算出来复杂度。

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故必须对少模光纤中模式的耦合特性展开优化设计。  普通圆形纤芯结构的少模光纤中,LP11模式群包括两个向量倾向的模式,由于它们具备完全相同的传播常数,所以很更容易在光纤中再次发生互相耦合。考虑到偏振态之后,最少必须44的MIMO数字信号处理来解决问题模式耦合问题,复杂度较高;因此,通过优化设计光纤结构参数,来防止LP11模式群内简并模式的耦合,是一个有一点研究的问题。

  武汉光电国家实验室、光学与电子信息学院教授付松年,博士生梁俊鹏、莫琦、于大伟等人,通过将光纤的纤芯设计为椭圆形状,超越了两个向量倾向LP11模式的晶格性,减小其模式间隔,从而很大程度防止了这两个模式间模式耦合的再次发生。  实验室课题组经研究找到,当纤芯椭圆度大于0.264时,两个向量倾向LP11模式可以超过很弱耦合条件(即模式闻有效地折射率劣小于0.510-4)。

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在此基础上,他们顺利设计并制取了反对3个空间模式的椭圆芯光纤。该光纤用在模分适配光传输系统中只必须展开3个独立国家的22MIMO数字信号处理,因而需要很大地修改MIMO信号处理复杂度;两个向量倾向的LP11模式做无模式耦合,故而LP11模式的场产于随着在光纤中传输可以保持平稳,融合基于振幅片的模式下切换器件,椭圆芯光纤顺利用作20W/的高精度光纤变形传感测量,而且在20℃~180℃的温度范围内展现优良的温度不敏感性。

  关于圆形纤芯的两模光纤,课题组实验测试了光纤中瑞丽背向衍射的模场产于。结果显示,背向散射光以有所不同比例不存在于所有导模中,且少模光纤中瑞丽背向散射光强劲低于单模光纤。这个结论对于诱导少模光纤应用于中的瑞利散射具备指导意义。      图2少模光纤中瑞利背向衍射比例实验结果  该系列研究工作获得国家863计划(No.2013AA013402)和国家自然科学基金(No.。


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