基于液体填充的微结构光纤可调谐滤模特性研究

发布时间：2020-12-30 22:52

　　互联网以及5G网络、物联网、车联网等技术的快速发展,使得作为信息传输主要媒介的光纤的容量也需要不断提升。近年来,受非线性效应限制,单模光纤的传输容量已经接近香农极限。为了进一步提升光纤传输容量,研究人员提出了用以突破光纤单模传输条件的新型技术,即模分复用技术。模分复用技术是以少模光纤为传输主体,利用少模光纤中的不同模式独立传输不同的信息。少模光纤除了在模分复用方面的应用外,还可以通过选择性的激发高阶模,实现色散补偿、超短脉冲传输和非线性应用。因此对模式的控制和选择就成为了关键技术。在波分复用中,光滤波器用来进行波长的选择,是波分复用的重要器件。同样在少模光纤的应用中,滤模器也是重要的模式操控器件。现阶段已经存在一些滤模设备可以提供模式的分离与复用,但是现阶段滤模器仍然存在滤除模式的损耗偏低、无法实时可调谐滤模等缺点。本文首先提出了花瓣形带隙微结构光纤,实现高效滤模。这种结构利用包层超模群和纤芯待滤除模式耦合的原理,再通过外加高折射率外包层破环包层的全内反射传导机制,从而使包层模式产生高泄漏损耗,最后达到滤除模式的效果。采用花瓣形内包层结构,可以减少内包层中最外层介质柱与高折射率外包层之... 

【文章来源】：江苏大学江苏省

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

光纤传输容量提升以及所用技术[2]

基于液体填充的微结构光纤可调谐滤模特性研究F）的复用技术[5-8]和基于多模光纤（Multi-modefibers，MMF）或少模光纤rs，FMF）的模分复用技术[9-11]（Mode division multiplexing，MDM）。复用-多芯光纤复用技术光纤复用，即在同一根光纤中，制作多个纤芯，利用每一个纤芯作为单个输信息，从而成倍提高传输容量。在多芯复用时需要考虑纤芯的性能参数积、色散等。多芯光纤的传输性能受制于多个纤芯之间的串扰，为了降低纤芯之间的距离成为最直接的手段；同时为了增加传输容量的上限，增加有效的方法。因此同时兼顾纤芯的数目和纤芯之间的距离成为了现今研芯复用提出以来，多种实验数据表明，多芯复用可以有效提高光纤传输容示。

传输距离有些短，但是对多芯的利用突破了十芯。2014 年 T.Mizuno 等[1光纤，传输三种模式的多芯光纤，传输距离也可达到 40km，单光纤总频b/s/Hz。在近几年 Koji 和 Jun[20-21]又分别提出了十九芯和三十六芯光纤，到了 114 个和 108 个。随着多种多芯光纤的出现，由于纤芯数量过多易导耦合，导致单纯的多芯光纤的空分复用技术在近几年的发展中遇到了瓶颈解决。分复用-光纤多模复用技术纤的模分复用（MDM），即是指少模（FMF）或者多模光纤（MMF）中传输不同的信息，不同的信息在复用后进行传输，随后在输出端再次解复，再根据模式读取所传输的信息，这就是利用模分复用技术提高传输容量纤在传播过程中因为模式过多，极大可能会产生模式之间的耦合，形成模，对传输产生了巨大的影响。

【参考文献】：
期刊论文
[1]模分复用系统关键技术研究进展[J]. 陈鹤鸣,庄煜阳.  南京邮电大学学报(自然科学版). 2018(01)
[2]基于液体填充微结构光纤的新型光子功能器件[J]. 姚建铨,王然,苗银萍,陆颖,赵晓蕾,景磊.  中国激光. 2013(01)
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[4]基于侧边抛磨光纤光栅传感器的液体材料热光特性[J]. 唐洁媛,陈哲,范若岩,张军,李斯本.  中国激光. 2010(06)
[5]光子带隙光纤的奇异特性和应用[J]. 倪正华,刘兆伦,刘晓东,李曙光,周桂耀,侯蓝田.  激光与光电子学进展. 2004(11)
[6]电光式光纤电压传感器温度影响及其补偿方法的研究[J]. 徐雁,叶妙元,罗苏南,何葳,李海涛.  高压电器. 2001(02)



本文编号：2948441