模分复用系统中少模光子晶体光纤及模式转换器的设计及研究

代理获取

页面导航

目录
摘要
著录项
相似文献
相关主题

摘要

近年来，波分复用系统因单模光纤的非线性容忍度小，传输容量越来越接近香农极限。为了进一步扩充光纤通信的容量，以模式为自由度的模分复用技术应运而生。模分复用技术利用少模光纤中的高阶模式作为新的独立信道，成倍地提高了光纤通信系统的容量和传输效率。同时，光纤模式转换是利用模式耦合原理实现基模和高阶模的能量交换，是构建模分复用系统的关键技术之一，也是近年来的研究热点。
　　光子晶体光纤因其灵活的结构设计性和和特殊的光学特性，广泛应用在光纤传输及光学器件的设计等领域。本文从实用化角度出发，设计了基于光子晶体光纤的少模传输光纤和模式转换器。利用麦克斯韦方程分析少模光子晶体光纤中的模式特性，利用波导耦合理论分析了模式转换的原理，为少模传输和模式转换器的实现提供了理论依据，论文的具体工作如下：
　　本文首先针对长距离大容量光纤传输系统，从降低制作难度和提高实用性出发，设计了一种单芯的双模PCF。在1.46～1.56μm波长段内，该光纤可实现稳定的基模和二阶模的双模传输，模式间有效折射率差大于0.001，避免了模间串扰。通过优化结构得到Λ=10μm，d1/Λ=0.55、d2/Λ=0.65、d3/Λ=0.75时，基模和二阶模在C波段上的相对色散系数分别为2.138ps/(nm?km)、1.154ps/(nm?km)，色散斜率介于-0.012～0.322ps/(nm2?km)之间满足色散平坦要求；1.55μm处，模场面积分别为106.72μm2和155.34μm2；传输模式的衰减系数小于1.41×10-5dB/m，总损耗小于10-4量级。双模PCF的传输特性符合G.652和G.655光纤标准，且有效抑制了非线性效应，参考现有光纤成熟的制备技术，具有广阔的实用化前景。
　　其次，针对模分复用技术中的模式转换问题，提出了一种基于PCF的模式转换器，实现了LP01和LP11模的低损耗转换。在1.50～1.56μm范围内，耦合效率可达92.93%，传输损耗小于1dB，并具有宽带特性。文中给出基于少模光子晶体光纤的模分复用系统结构模型，对相关技术问题做了论述。本文的研究均基于光子晶体光纤的特殊结构及特性，有利于新一代光纤通信技术的进一步研究和应用。

著录项

作者
杨静;
展开▼
作者单位

南京邮电大学;

展开▼
授予单位南京邮电大学;
学科光学工程
授予学位硕士
导师姓名施伟华;
年度 2017
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类光纤元件;光纤通信;
关键词
模分复用系统; 少模光子晶体光纤; 模式转换器; 波导耦合; 光学特性;

相似文献

中文文献
外文文献
专利

1. 模分复用系统中少模复用(解复用)技术研究 [J] . 董秋焕 ,刘阳 ,郑宏军 . 聊城大学学报（自然科学版） . 2020,第002期
2. 少模光子晶体光纤的模间干涉及传感研究 [J] . 朱轮 ,马庆功 . 光通信技术 . 2014,第008期
3. 模分复用系统中的少模光纤研究新进展 [J] . 王潇 ,郑宏军 ,黎昕 . 聊城大学学报（自然科学版） . 2019,第002期
4. 模分复用系统中的r新型弱耦合少模光纤及器件技术 [J] . 曾星琳 ,李岩 ,伍剑 . 邮电设计技术 . 2018,第006期
5. 大模场低损耗光子晶体光纤的研究与设计 [J] . 吕欢祝 ,余明芯 ,钟文博 . 激光技术 . 2021,第002期
6. 亨通对少模大模场多芯光纤的研究与设计 [C] . 赵关宝 ,孙权 . 2014光纤光缆及光器件产品技术研讨会 . 2014
7. 用于光纤模分复用的光纤模式变换和模分复用技术研究 [A] . 高松 . 2014

模分复用系统中少模光子晶体光纤及模式转换器的设计及研究

目录

摘要

著录项

相似文献

相关主题

期刊订阅