实用化少模光纤的研究
本文关键词: 光纤光学 光网络 有限元法 少模光纤 大容量 色散 带宽 实用性 出处:《光子学报》2017年02期 论文类型:期刊论文
【摘要】:针对大容量光纤通信系统,设计了一种实用化的椭圆纯硅芯少模光纤,给出了光纤的设计原理与参考标准,运用全矢量有限元法结合完美匹配层边界条件分析了光纤的传输特性.在1.4~1.65μm波长处,光纤处于稳定的HE_(11)和HE_(21)双模运转,模式有效折射率差大于1.8×10~(-3),避免了模间耦合和串扰;在工作波长1.55μm处,HE_(11)和HE_(21)模的色散系数分别为19.61和4.41ps/(nm·km),色散斜率分别为0.048和0.002ps/(nm~2·km),模场面积分别为97.17和143.96μm2,模式的衰减系数均小于0.21dB/km.该光纤的传输特性基本符合G.652和G.655光纤标准,可利用现有成熟的"预制棒拉丝工艺"制备,同时与波分复用技术相结合可以成倍提升光网络的传输容量,对于下一代通信网络带宽的提升具有重要意义.
[Abstract]:A practical optical fiber with elliptical pure silicon core is designed for large capacity optical fiber communication system. The design principle and reference standard of the optical fiber are given. The transmission characteristics of the fiber are analyzed by using the full vector finite element method and the perfectly matched layer boundary condition at the wavelength of 1.4 ~ 1.65 渭 m. The mode effective refractive index difference is greater than 1.8 脳 10 ~ (-3), which avoids the coupling and crosstalk between the two modes. At the operating wavelength of 1.55 渭 m, the dispersion coefficients are 19.61 and 4.41 ps-1 路km, respectively. The dispersion slope is 0.048 and 0.002 ps-1 路km ~ (-1), and the mode field area is 97.17 渭 m ~ 2 and 143.96 渭 m ~ 2, respectively. The attenuation coefficient of the mode is less than 0.21dB / km.The transmission characteristic of the fiber conforms to G. 652 and G. 655 fiber standards, and it can be prepared by using the existing "preform wire drawing process". Combined with wavelength division multiplexing (WDM) technology, the transmission capacity of optical networks can be increased exponentially, which is of great significance for the next generation communication networks.
【作者单位】: 北京邮电大学信息光子学与光通信国家重点实验室;南京邮电大学光电工程学院;
【基金】:国家自然科学基金(No.61601052)资助~~
【分类号】:TN253;TN929.11
【正文快照】: 1-20060200引言随着光纤通信系统的传输和接入带宽需求的不断提升,骨干网传输所用的单模光纤(Single-ModeFiber,SMF)具有的非线性效应使得系统容量逐渐接近香农极限.少模光纤(Few-Mode Fiber,FMF)中的模分复用(Mode Division Multiplexing,MDM)技术是一种全新的光多输入多输出
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,本文编号:1442246
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