少模光纖傳輸特性及模式轉(zhuǎn)換技術(shù)研究.pdf

1、在過去的幾十年里，通信事業(yè)迅猛發(fā)展，光纖的通信容量增長了三個數(shù)量級，但是由于香農(nóng)極限的存在，單模光纖的容量出現(xiàn)了瓶頸?？辗謴?fù)用技術(shù)是提高通信容量最有潛力的技術(shù)之一?？辗謴?fù)用技術(shù)分為基于多芯光纖的空分復(fù)用技術(shù)和基于模分復(fù)用的空分復(fù)用技術(shù)。其中，模分復(fù)用技術(shù)以光纖中不同的模式傳輸不同的信息，因此需要能夠?qū)崿F(xiàn)光纖基模與高階模之間轉(zhuǎn)換的模式轉(zhuǎn)換器。
　　普通光纖的LP11模由兩組簡并的模式組成，其有效折射率相同而模場分布不同，在模分復(fù)用時

2、，容易出現(xiàn)兩模式之間的能量耦合，從而導(dǎo)致信號串擾，也給模式分離帶來一定困難。本文提出一種由兩個高折射率介質(zhì)柱組成微結(jié)構(gòu)纖芯的少模光纖，使光纖折射率分布具有二重對稱性，從而實現(xiàn)寬帶雙模傳輸。采用有限元法對光纖的模式特性進行了分析，研究了其雙模傳輸?shù)臋C理，獲得了其模式隨纖芯尺寸的變化規(guī)律和機理，并得到了兩種模式的模場面積與波長的變化關(guān)系。針對雙模光纖的模式復(fù)用，提出一種基于研磨技術(shù)的光纖模式轉(zhuǎn)換器，可實現(xiàn)對雙模信號的低串擾復(fù)用和解復(fù)用，在1