当前位置:主页 > 科技论文 > 信息工程论文 >

用于模分复用系统多芯光纤模式转换器的研究

发布时间:2018-04-23 14:45

  本文选题:空分复用 + 模分复用技术 ; 参考:《北京交通大学》2016年硕士论文


【摘要】:随着现代信息技术的迅速发展,数据业务量呈爆炸式增长,对光纤传输网络的传输带宽提出了更高的要求。为了满足快速增长的数据业务流量,时分复用技术,波分复用技术,高阶调制格式,偏振复用等技术的出现,缓解了人们对通信业务带宽的燃眉之急。然而由于受到单模光纤的非线性效应影响,其传输带宽不能无限制的增长。在这种背景下,空分复用技术应运而生,该技术具有大幅度扩大传输容量的潜力,成为当前光纤通信领域内令人瞩目的前沿研究方向和热点课题。模分复用技术作为空分复用的重要实现方式,也因此备受关注,实现高效率、低复杂度激励任意高阶模式以及实现不同模式的高效率的转换问题是模分复用技术得以利用的重要基础。本文的具体工作如下:首先介绍了空分复用技术的国内外研究现状和研究背景,从麦克斯韦方程组出发,对少模光纤中的模式进行了分析,重点分析了光纤模式的场分布情况。其次从波导耦合系统出发,详细分析了模式耦合的原理,从而为模式转换技术提供理论依据。同时详细介绍了模式复用中模式转换技术的具体应用。随后对本论文所用光纤数值仿真方法光束传播法进行了理论分析与概括。对双折射率光纤来实现光纤波片进行了简单介绍。提出了一种基于侧抛型光纤制作的等效双芯全光纤模式转换器,能够将LP01模式转换为LP11模式,并对多个重要光纤结构参数进行仿真优化,最终得到优化结果,在1.3-1.6微米的波长范围内均可达到90%以上的高效率模式转换。最后利用基于侧抛型模式转换器的理论思想,对六芯全光纤模式转换器进行仿真分析,利用该转换器激发了多种高阶模式,并且对参数进行扫描,从而得出较为优化的结果。
[Abstract]:With the rapid development of modern information technology, data traffic is increasing explosively, which puts forward higher requirements for the transmission bandwidth of optical fiber transmission network. In order to meet the rapid growth of data traffic, time division multiplexing (TDM), wavelength division multiplexing (WDM), high-order modulation format, polarization multiplexing and so on, the urgent need of communication bandwidth has been alleviated. However, due to the nonlinear effect of single mode fiber, the transmission bandwidth can not be increased indefinitely. Under this background, the space-division multiplexing (STDM) technology emerges as the times require, which has the potential to greatly expand the transmission capacity, and has become a hot topic in the field of optical fiber communication. As an important way to realize spatial division multiplexing, module division multiplexing has attracted much attention and achieved high efficiency. The low complexity motivating arbitrary higher-order patterns and the efficient conversion of different patterns are the important basis for the utilization of modular division multiplexing. The main work of this paper is as follows: firstly, the research status and background of space-division multiplexing technology at home and abroad are introduced. Based on Maxwell's equations, the mode in low-mode optical fiber is analyzed, and the field distribution of optical fiber mode is emphatically analyzed. Secondly, from the waveguide coupling system, the principle of mode coupling is analyzed in detail, which provides the theoretical basis for the mode conversion technology. At the same time, the application of pattern conversion technology in pattern reuse is introduced in detail. Then, the optical fiber numerical simulation method, beam propagation method, is analyzed and summarized theoretically. The realization of optical fiber wave-plate by birefringence fiber is briefly introduced in this paper. An equivalent dual-core all-fiber mode converter based on side-throwing fiber is proposed, which can convert LP01 mode to LP11 mode, and simulate and optimize several important fiber structure parameters. In the wavelength range of 1.3-1.6 micron, the conversion rate can reach more than 90%. At last, the six-core all-fiber mode converter is simulated and analyzed based on the theory of side-throwing mode converter. It excites a variety of high-order modes and scans the parameters, thus obtaining a better result.
【学位授予单位】:北京交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TN929.11

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 蔡春平,,高秀敏;光纤弯曲与抗弯曲光纤[J];应用光学;1996年03期

2 范明海,王寿泰,徐传骧;紫外光固化塑料光纤包层材料[J];光纤与电缆及其应用技术;1997年06期

3 范明海,王寿泰,徐传骧;塑料光纤包层的研究[J];上海交通大学学报;1998年09期

4 Ies Aseere;光纤互连正成为主流技术[J];今日电子;2000年12期

5 邱小波;;浅析在生产中对光纤性能参数的控制[J];光纤与电缆及其应用技术;2006年01期

6 秦大甲;国外传感用特殊光纤的发展动态[J];光纤与电缆及其应用技术;1994年02期

7 ;光纤及其传输理论[J];中国光学与应用光学文摘;2001年03期

8 许英;带状光纤熔接特点与工艺[J];有线电视技术;2004年13期

9 尚守锋;顾庆昌;陈伟;;浅谈光纤熔接技术[J];科技信息;2012年07期

10 吴国盛;;光纤的断面分析[J];光纤与电缆及其应用技术;1987年04期

相关会议论文 前10条

1 俞华;黄本华;刘炯;洪留明;;光纤剥离力的影响因素分析[A];光纤材料产业技术创新战略联盟(试点)推进暨学术研讨会论文集[C];2012年

2 薛梦驰;;光纤的弯曲损耗、抗弯曲光纤标准G.657及试验[A];中国通信学会2007年光缆电缆学术年会论文集[C];2007年

3 赵建东;贺作为;王德荣;;适用于光纤到户的抗弯曲光纤[A];中国通信学会2006年光缆学术年会论文集[C];2006年

4 汪洪海;程铭;;DMD在高贝~(?)光纤测试中的应用[A];中国通信学会2002年光缆电缆学术年会论文集[C];2002年

5 宋君;王樯;王德荣;;光缆中光纤PMD特性的研究[A];中国通信学会2006年光缆学术年会论文集[C];2006年

6 张少飞;陈文建;;光纤传像束串扰率的测量研究[A];全国第十三次光纤通信暨第十四届集成光学学术会议论文集[C];2007年

7 黄方平;;光纤初次涂层模量测试方法[A];全国第十次光纤通信暨第十一届集成光学学术会议(OFCIO’2001)论文集[C];2001年

8 吴平辉;隋成华;魏高尧;;纳米光纤的光学传输特性及其应用[A];2009年先进光学技术及其应用研讨会论文集(上册)[C];2009年

9 迟泽英;陈文建;李武森;蔡振治;;无源光纤传像技术军事应用研究[A];全国第十二次光纤通信暨第十三届集成光学学术会议论文集[C];2005年

10 崔得东;郝重阳;宁瑾歌;;制导光纤弯曲损耗研究[A];2006年全国光电技术学术交流会会议文集(E 光电子器件技术专题)[C];2006年

相关重要报纸文章 前4条

1 亨通光纤科技有限公司 俞亮 郭浩林 陆国庆 焦猛 廖平录;耐高温光纤开拓光纤应用新市场[N];人民邮电;2013年

2 严尉镇;天气炎热 4种耐高温光纤显身手[N];人民邮电;2014年

3 江苏亨通光电股份公司 尹纪成 王英明 周春东 窦方芹;2010年光纤产业产能突破1亿芯公里[N];通信产业报;2011年

4 本报记者 冯健;光纤市场趋稳 行业竞争加剧[N];中国电子报;2010年

相关博士学位论文 前10条

1 卫正统;微纳光纤倏逝场特性及微污染传感技术研究[D];国防科学技术大学;2013年

2 张强;全光纤低频振动传感器关键技术研究[D];重庆大学;2015年

3 赵瑞峰;双芯光纤的理论研究及新型双芯光纤全接入连接器的研制[D];北京交通大学;2013年

4 杨红;空心光纤用于智能结构自诊断、自修复的研究[D];南京航空航天大学;2001年

5 张文定;光纤中基于声光作用的光调控及其应用[D];南开大学;2013年

6 段德稳;耐高温微型光纤干涉传感器研究[D];重庆大学;2012年

7 周恩宇;增益导引—折射率反导引大模场光纤的设计、模拟及实验研究[D];复旦大学;2011年

8 陈振宜;光纤熔锥耦合系统理论新方法及其在光纤器件和传感中的应用[D];上海大学;2007年

9 刘志海;单光纤光镊技术研究[D];哈尔滨工程大学;2007年

10 赵恩铭;基于单光纤的光动力操纵系统集成关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2013年

相关硕士学位论文 前10条

1 吴继旋;基于微纳光纤的磁场可调谐器件的理论与实验研究[D];天津理工大学;2015年

2 孙慧慧;光纤内马赫泽德干涉微腔的飞秒激光制备及温盐传感特性[D];哈尔滨工业大学;2015年

3 柯华恒;基于光功率探测型光纤熔接机五维自动对准系统的研究与设计[D];福建师范大学;2015年

4 陈施洁;基于LP_(21)模式的单光纤光镊系统研究[D];浙江大学;2015年

5 刘凌辉;长距离锥形光纤灯的研究[D];河南师范大学;2015年

6 柳媛瑾;短距离光纤应变传感系统[D];复旦大学;2014年

7 钱文婷;光纤延迟线环境适应性及精度研究[D];电子科技大学;2015年

8 范稷骁;基于熔融拉锥光纤对光纤传输耦合效率影响的研究[D];南京邮电大学;2015年

9 郑兴娟;弯曲不敏感少模光纤的优化[D];北京交通大学;2016年

10 郭燕;基于热极化双孔光纤的电调谐光开关的研究[D];北京交通大学;2016年



本文编号:1792402

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/1792402.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户a10fc***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com