新型少模光纤和多芯光纤的特性及应用研究
发布时间：2021-03-02 17:53
互联网及物联网技术的飞速发展对当前光通信网络的传输容量造成了巨大挑战,单模光纤的传输容量达到100Tb/s已经接近香农定理的传输极限。受到非线性效应的制约,以单模光纤为骨干的光通信网络正面临严峻的传输瓶颈问题。空分复用技术作为下一代高速大容量光通信系统的可行方案引起了广泛关注。作为实现空分复用技术的少模光纤和多芯光纤,其特性及应用更是受到重点研究。本文在实验室承担的国家973项目、863项目及国家自然科学基金项目的支持下,对新型少模光纤和多芯光纤的模式特性及应用进行了重点研究,取得如下的研究成果:（1）总结了少模光纤在模分复用系统中及新型光器件中的发展及应用,利用光波导理论对少模光纤中的模式特性进行了详细分析,并对椭圆芯少模光纤中的模式特性进行了研究。阐述了利用MCVD法制作特种光纤的基本步骤,利用实验室的MCVD设备及拉丝塔设计并制作出D型椭圆芯的双模偏振保持光纤,对其应变传感特性进行了研究。基于D型光纤外形,设计出支持单种一阶线性模式的准D型椭圆偏芯光纤,对其模式特性进行了分析。（2）实验制作了双模光纤模式干涉仪,该结构由一段双模光纤通过错位熔接方法嵌入普通单模光纤之间,具有较好的...
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：147 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－２．空分复用釆用的光纤类型：（ａ）少模光纤，（ｂ）多芯光纤，（ｃ）每个纤芯支持??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]物联网技术现状及应用前景分析[J]. 代青宏. 网络安全技术与应用. 2018(02)
[2]Polarization-maintaining few mode fiber composed of a central circular-hole and an elliptical-ring core[J]. JIAJIA ZHAO,MING TANG,KYUNGHWAN OH,ZHENHUA FENG,CAN ZHAO,RUOLIN LIAO,SONGNIAN FU,PERRY PING SHUM,DEMING LIU. Photonics Research. 2017(03)
[3]温度不敏感的少模光纤应变传感[J]. 张珊,黄战华,李桂芳,王崇禧,赵健,赵宁波,蔡怀宇,张尹馨. 中国激光. 2017(02)
[4]环绕空气孔结构的双模大模场面积多芯光纤的特性分析[J]. 靳文星,任国斌,裴丽,姜有超,吴越,谌亚,杨宇光,任文华,简水生. 物理学报. 2017(02)
[5]折射率不敏感的级联型单模-少模-单模光纤温度传感器[J]. 付兴虎,张顺杨,刘强,谢海洋,韩学文,杨传庆,付广伟,毕卫红. 光谱学与光谱分析. 2016(11)
[6]Advances in communications using optical vortices[J]. Jian Wang. Photonics Research. 2016(05)
[7]通信业“十三五”发展前景[J]. 刘若飞. 中国投资. 2016(01)
[8]基于少模光纤的全光纤熔融模式选择耦合器的设计及实验研究[J]. 肖亚玲,刘艳格,王志,刘晓颀,罗明明. 物理学报. 2015(20)
[9]物联网发展现状及其中国发展模式的战略选择[J]. 苏美文. 技术经济与管理研究. 2015(02)
博士论文
[1]新型光纤模式干涉仪传感特性及复合参数测量的研究[D]. 李超.北京交通大学 2017
[2]新型特种光纤及其应用的研究[D]. 廉玉东.北京交通大学 2017
[3]基于特殊结构的光纤器件与传感系统的研究与应用[D]. 柏云龙.北京交通大学 2017
[4]基于技术、应用、市场三个层面的我国物联网产业发展研究[D]. 丛林.辽宁大学 2016
[5]新型窄线宽光纤激光器与光纤传感器的研究[D]. 尹彬.北京交通大学 2016
[6]新型少模光纤波导特性分析及其器件的研制[D]. 梁骁.北京交通大学 2016
[7]新型大模场直径弯曲不敏感单模及少模光纤的研究[D]. 林桢.北京交通大学 2014
[8]基于高速大容量光纤通信用大芯径光纤及多芯光纤的研制[D]. 郑斯文.北京交通大学 2014
[9]多波长、单纵模光纤激光器的研究[D]. 冯素春.北京交通大学 2010
[10]新型掺铒光纤及相关激光器的研究[D]. 毛向桥.北京交通大学 2010
硕士论文
[1]基于双模光纤布拉格光栅的模式复用技术研究[D]. 肖健.吉林大学 2015
本文编号：3059683
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：147 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－２．空分复用釆用的光纤类型：（ａ）少模光纤，（ｂ）多芯光纤，（ｃ）每个纤芯支持??
?（ｃ）?（ｄ）??图１－３．少模光纤的纤芯形状类别：（ａ）单层圆形纤芯，（：ｂ）单层椭圆形纤芯，（ｃ）多??层圆形纤芯，（ｄ）多层椭圆形纤芯。??Ｆｉｇ．?１－３．?Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｃｏｒｅ?ｓｈａｐｅｓ?ｏｆ?ＦＭＦ．?（ａ）?ｓｉｎｇｌｅ?ｌａｙｅｒ?ｃｉｒｃｌｅ?ｃｏｒｅ，?（ｂ）?ｓｉｎｇｌｅ?ｌａｙｅｒ??ｅｌｌｉｐｔｉｃａｌ?ｃｏｒｅ，?（ｃ）?ｍｕｌｔｉ?ｌａｙｅｒｓ?ｃｉｒｃｌｅ?ｃｏｒｅ，?（ｄ）?ｍｕｌｔｉ?ｌａｙｅｒｓ?ｅｌｌｉｐｔｉｃａｌ?ｃｏｒｅ．??（ａ）?（ｂ）??（ｃ）?（ｄ）??ｉＪＫｉ?ｕ＾＼ｊ??（ｅ）?（ｆ）??图１－４．少模光纤的纤芯折射率类别：⑻阶跃型，（ｂ）渐变型，⑷环形阶跃型，（ｄ）??环形渐变型，（ｅ）沟道下陷阶跃型，（ｆ）沟道下陷渐变型。??Ｆｉｇ．?１－４．?Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ?ｉｎｄｉｃｅｓ?ｓｈａｐｅｓ?ｏｆ?ＦＭＦ．?（ａ）?ｓｔｅｐ?ｉｎｄｅｘ，?（ｂ）?ｇｒａｄｅｄ?ｉｎｄｅｘ，?（ｃ）??ａｎｎｕｌａｒ?ｓｔｅｐ?ｉｎｄｅｘ，?（ｄ）?ａｎｎｕｌａｒ?ｇｒａｄｅｄ?ｉｎｄｅｘ，?（ｅ）?ｔｒｅｎｃｈ－ａｓｓｉｓｔｅｄ?ｓｔｅｐ?ｉｎｄｅｘ，?（ｆ）?ｔｒｅｎｃｈ－??ａｓｓｉｓｔｅｄ?ｇｒａｄｅｄ?ｉｎｄｅｘ．??１．２．１少模光纤在高速光通信系统中的应用??少模光纤以相互正交的几个模式为正交基底
ｉＪＫｉ?ｕ＾＼ｊ??（ｅ）?（ｆ）??图１－４．少模光纤的纤芯折射率类别：⑻阶跃型，（ｂ）渐变型，⑷环形阶跃型，（ｄ）??环形渐变型，（ｅ）沟道下陷阶跃型，（ｆ）沟道下陷渐变型。??Ｆｉｇ．?１－４．?Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ?ｉｎｄｉｃｅｓ?ｓｈａｐｅｓ?ｏｆ?ＦＭＦ．?（ａ）?ｓｔｅｐ?ｉｎｄｅｘ，?（ｂ）?ｇｒａｄｅｄ?ｉｎｄｅｘ，?（ｃ）??ａｎｎｕｌａｒ?ｓｔｅｐ?ｉｎｄｅｘ，?（ｄ）?ａｎｎｕｌａｒ?ｇｒａｄｅｄ?ｉｎｄｅｘ，?（ｅ）?ｔｒｅｎｃｈ－ａｓｓｉｓｔｅｄ?ｓｔｅｐ?ｉｎｄｅｘ，?（ｆ）?ｔｒｅｎｃｈ－??ａｓｓｉｓｔｅｄ?ｇｒａｄｅｄ?ｉｎｄｅｘ．??１．２．１少模光纤在高速光通信系统中的应用??少模光纤以相互正交的几个模式为正交基底，通过模分复用的方法来提升高??速光通信系统的传输容量。最早的模式复用的传输实验可以追溯到１９８２年，法国??的Ｓ．?ＢｅｒｄａｇｕＳ和Ｐ．?Ｆａｃｑ两人利用空间滤波技术将两个模式输入光注入一段１０??ｍ长的多模渐变光纤中传输
【参考文献】：
期刊论文
[1]物联网技术现状及应用前景分析[J]. 代青宏. 网络安全技术与应用. 2018(02)
[2]Polarization-maintaining few mode fiber composed of a central circular-hole and an elliptical-ring core[J]. JIAJIA ZHAO,MING TANG,KYUNGHWAN OH,ZHENHUA FENG,CAN ZHAO,RUOLIN LIAO,SONGNIAN FU,PERRY PING SHUM,DEMING LIU. Photonics Research. 2017(03)
[3]温度不敏感的少模光纤应变传感[J]. 张珊,黄战华,李桂芳,王崇禧,赵健,赵宁波,蔡怀宇,张尹馨. 中国激光. 2017(02)
[4]环绕空气孔结构的双模大模场面积多芯光纤的特性分析[J]. 靳文星,任国斌,裴丽,姜有超,吴越,谌亚,杨宇光,任文华,简水生. 物理学报. 2017(02)
[5]折射率不敏感的级联型单模-少模-单模光纤温度传感器[J]. 付兴虎,张顺杨,刘强,谢海洋,韩学文,杨传庆,付广伟,毕卫红. 光谱学与光谱分析. 2016(11)
[6]Advances in communications using optical vortices[J]. Jian Wang. Photonics Research. 2016(05)
[7]通信业“十三五”发展前景[J]. 刘若飞. 中国投资. 2016(01)
[8]基于少模光纤的全光纤熔融模式选择耦合器的设计及实验研究[J]. 肖亚玲,刘艳格,王志,刘晓颀,罗明明. 物理学报. 2015(20)
[9]物联网发展现状及其中国发展模式的战略选择[J]. 苏美文. 技术经济与管理研究. 2015(02)
博士论文
[1]新型光纤模式干涉仪传感特性及复合参数测量的研究[D]. 李超.北京交通大学 2017
[2]新型特种光纤及其应用的研究[D]. 廉玉东.北京交通大学 2017
[3]基于特殊结构的光纤器件与传感系统的研究与应用[D]. 柏云龙.北京交通大学 2017
[4]基于技术、应用、市场三个层面的我国物联网产业发展研究[D]. 丛林.辽宁大学 2016
[5]新型窄线宽光纤激光器与光纤传感器的研究[D]. 尹彬.北京交通大学 2016
[6]新型少模光纤波导特性分析及其器件的研制[D]. 梁骁.北京交通大学 2016
[7]新型大模场直径弯曲不敏感单模及少模光纤的研究[D]. 林桢.北京交通大学 2014
[8]基于高速大容量光纤通信用大芯径光纤及多芯光纤的研制[D]. 郑斯文.北京交通大学 2014
[9]多波长、单纵模光纤激光器的研究[D]. 冯素春.北京交通大学 2010
[10]新型掺铒光纤及相关激光器的研究[D]. 毛向桥.北京交通大学 2010
硕士论文
[1]基于双模光纤布拉格光栅的模式复用技术研究[D]. 肖健.吉林大学 2015
本文编号：3059683
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