一种可支持66种轨道角动量模式高质量传输的扭曲光子晶体光纤

作     者：赵丽娟 梁智 徐志钮 Zhao Lijuan;Liang Zhi;Xu Zhiniu

作者机构：华北电力大学电气与电子工程学院河北保定071003 华北电力大学河北省电力物联网技术重点实验室河北保定071003 华北电力大学保定市光纤传感与光通信技术重点实验室河北保定071003 

基　　金：国家自然科学基金(62171185,62273146) 河北省自然科学基金(E2020502010) 河北省省级科技计划(SZX2020034) 

出 版 物：《光学学报》 (Acta Optica Sinica)

年 卷 期：2024年第44卷第16期

页      码：38-46页

摘      要：为了进一步提升光子晶体光纤(PCF)在轨道角动量(OAM)生成方面的设计自由度,本文将螺旋扭曲结构引入PCF,设计了一种可用于OAM传输的扭曲PCF。该扭曲PCF具有多层圆形空气孔和一个圆环结构。通过仿真分析可知,该扭曲PCF可得到最高为17的拓扑荷数,即支持66种OAM模式的稳定传输。在C波段内,该扭曲PCF相邻模式之间的有效模式折射率差均满足?neff>10-4,所有的模式纯度均高于99.4%,且所有模式的有效模场面积和非线性系数都足够小,色散系数均低于35 ps/(km·nm),使得该扭曲PCF具有更好的传输性能和在模分复用中具有应用价值。该光纤的限制性损耗值始终保持在10-10~10-9dB/m数量级之间,因此可以实现OAM的长距离稳定传输,从而为光通信系统容量的提高也提供了一种可能的方案。

主 题 词：轨道角动量 扭曲光子晶体光纤 高拓扑荷数 有效模式折射率差 

学科分类：0810[工学-土木类] 08[工学] 081001[081001] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/AOS240470

馆 藏 号：203134645...