摘要：为了降低少模光纤的模间耦合和弯曲损耗,增大有效模场面积,设计了一种环芯和侧孔辅助结构的少模光纤。理论分析了这种光纤的有效折射率分布、弯曲损耗和有效模场面积,采用有限元法计算光纤参数对相邻LP模式间最小有效折射率差、有效模场面积和弯曲损耗的影响,各模式之间的最小有效折射率差可达1.7×10^(-3),所有模式的有效模场面积均大于106μm^(2),当弯曲半径为28mm时,各模式弯曲损耗最大仅为10^(-11)dB/m。该结构具有大模场面积,低模间串扰以及更好的抗弯曲性能,延伸了空分复用的研究思路。

摘要：在少模光纤中写制的纤芯LP_(01)模式向纤芯LP_(11)模式耦合的长周期光纤光栅具有双谐振耦合现象,且该双谐振耦合峰随着温度或应变的增加向相反的波段漂移,从理论和实验上揭示了该现象产生的机理,并基于该现象及特性设计了温度、应变双参量传感器。与传统的基于纤芯基模与包层模耦合的长周期光纤光栅传感器相比,该传感器具有折射率不敏感、光谱稳定、灵敏度高等优势。

摘要：基于少模光纤(FMF)的模分复用(MDM)传输系统,模式差分群时延(MDGD)是影响系统设计的关键因素之一。考虑实际光纤制备工艺,数值分析了阶跃折射率(SI)光纤、渐变折射率(GI)光纤、带有外下陷包层的阶跃型光纤和带有外下陷包层的渐变型光纤中不同的MDGD特性。在支持四个导模条件下,优化设计得到两种不同折射率剖面分布的四模光纤,分别具有较大的MDGD(LP11,LP12,LP02与LP01的MDGD分别是4.65,10.02,11.73ps/m)和较小的MDGD(LP11,LP12,LP02与LP01的MDGD分别是-0.049,-0.258,-0.168ps/m)。制备了阶跃折射率分布的少模光纤,其实测基模的损耗为0.23dB/km(1550nm)和0.37dB/km(1310nm)测量及分析结果证明其能够支持MDM应用。

摘要：随着光纤通信容量的不断增加,基于少模光纤的模分复用技术由于其多信道复用、高频谱效率及低非线性效应成为目前提高光纤通信容量的研究热点.本文推导得到了适用于少模光纤中高阶模式弯曲损耗的计算公式,系统研究了下陷层辅助弯曲不敏感抛物线型少模光纤的主要参数(包括芯层半径、芯层到下陷层距离、下陷层宽度及下陷层折射率差)对其弯曲损耗特性的影响.研究表明:对于少模光纤,模式阶数越高,光纤的弯曲敏感性越高;随纤芯与下陷层间距离的变化,光纤各阶模式的弯曲损耗均存在一个最小值.本文结论对弯曲不敏感少模光纤的设计、制造及少模光纤弯曲性能优化具有指导意义.

摘要：设计了一种基于少模光纤倾斜布拉格光栅的反射型扭转传感器,小角度倾斜光栅中的纤芯基模与二阶模在光栅处发生互耦,通过测量该过程形成的反射峰强度变化实现扭转测量。分析了光栅倾斜角度对模式耦合效率的影响,采用相位掩模板法在线刻写光栅技术,在少模光纤上刻写了不同的小角度倾斜光栅;在此基础上选择倾斜角度为1°的光栅进行了单点、双点扭转传感实验,实验表明其反射光谱中基模与二阶模的互耦合峰(LP-LP)对光纤扭转敏感,可以实现对扭转角度大小的测量。在-50°~-150°逆时针扭转过程中,扭转灵敏度为0.52 dB/(rad·m),而在40°~190°顺时针扭转的角度范围内,扭转灵敏度为0.34 dB/(rad·m)。这种传感器具有在单根光纤上实现多点扭转传感的潜力,在多点扭转监测方面具有应用前景。

摘要：针对少模光纤展开研究,利用Comsol软件计算其模场分布、有效折射率,进而分析光纤的差分模式时延.通过分析不同结构参量对模式数量和差分模式时延的影响,设计出了两种低差分模式时延的少模光纤,即带有外下陷的渐变式光纤和多阶少模光纤.波长在1530-1570 nm范围内,带有外下陷的渐变式光纤支持四模传输,LP_(11),LP_(21),LP_(02)模式的差分模式时延的绝对值小于0.015 ps·m^(-1);多阶少模光纤支持两模传输,LP11的差分模式时延低于0.185 ps·m^(-1).两种少模光纤均具有良好的差分模式时延特性,适于在模分复用技术中应用.

摘要：提出了三种基于少模光纤的全光纤熔融模式选择耦合器.根据模式匹配原理采用单模光纤与少模光纤熔融连接方式,运用耦合模理论及光束传播法模拟分析了模式选择耦合器的结构参数对模式选择及耦合特性的影响,实现了单模光纤中基模到少模光纤中不同阶模式的转换,以满足不同的应用需求.实验上以2×2熔融光纤耦合器为例,采用对称和非对称熔融拉锥方式,分别实现了从基模到LP_(11),LP_(21)模式的转换.实验结果表明所得到的LP_(11),LP_(21)模式在1530—1560 nm的波长带宽范围内均有较高的模式纯净度,且模式耦合效率高于80%,与理论模拟结果基本一致.

摘要：设计了一种基于异质结构的低串扰3-LP模12芯光纤,纤芯采用异质无沟槽辅助的环形折射率分布,结构简单且能增大纤芯的有效模场面积。利用COMSOL软件分析了异质纤芯的芯间串扰、有效模场面积等性能,结果表明,异质纤芯LP01,LP11,LP21模的芯间串扰分别低于-0.78,-0.66,-0.4 dB/km,有效模场面积分别为150,166,200μm 2。使用方点阵型纤芯排布方式,可实现包层直径约为213.8μm、相对纤芯复用因子为26.9的低串扰3-LP模12芯光纤设计,为通信容量的升级扩容提供器件支持。

摘要：设计了一种基于密集空气孔辅助的低差分模时延4-LP少模光纤结构,利用COMSOL软件仿真分析了不同结构参数对差分模时延的影响。仿真结果表明,各个模式的差分模时延在C+L波段均小于40 ps/km,因此所提低差分模时延少模光纤结构能够改善系统性能,降低接收端接收机的复杂度和功耗。

摘要：针对光纤模分复用传输系统中模式耦合串扰问题,设计并制备了一种新型少模光纤,其较高的模式差分群延时保证各模式信道独立传输.在此基础上,提出一种级联多输入多输出(MIMO)延时均衡算法,进一步减少源于模式复用器和解复用器的模式串扰,提高基于少模光纤的模分复用传输系统的传输距离和传输容量.与传统MIMO均衡算法相比,级联MIMO延时均衡算法在没有显著增加计算复杂度的条件下,能够应用于模式差分群延时很大的模分复用传输系统.对单信道传输速率为40 Gbps的四相相移键控两模复用传输系统进行仿真,经40km少模光纤传输后,采用级联MIMO均衡算法较普通MIMO均衡算法有1.7dB的质量因子的提升.仿真结果证明,使用少模光纤和级联MIMO延时均衡算法能够有效地消除模分复用信号间的串扰,有望在下一代大容量光纤传输系统中获得推广应用.