空分复用特种光纤的设计与实现

发布时间：2021-05-10 02:26

　　传统单模光纤通信系统的容量受到非线性香农极限的制约,难以满足未来通信网络带宽持续增长的需求。空分复用技术是有效提升系统容量的重要研究方向之一,而支撑空分复用技术的高性能特种光纤成为国内外的研究热点。以此为背景,本论文重点针对空分复用系统中的多芯光纤、少模光纤、以及无序光纤展开研究,取得的主要成果如下:（1）研究了多芯光纤的设计方法、制备工艺和测试手段。（a）采用有限元法（Finite20Element20Method,FEM）设计带沟道结构7芯通信光纤,分析了沟道结构对芯间串扰和其它光学性能参数的影响;（b）设计了一种芯间串扰小于-4520dB/100km的深沟道7芯通信光纤,探索了基于堆叠法和打孔法的多芯光纤制备工艺,实现了高性能（损耗、色散、截止波长、有效模场面积等与传统单模光纤相当）通信用7芯光纤的规模化生产;（c）提出通过灵活调整光纤的结构参数来平衡光纤的附加损耗和芯间串扰等性能参数的方法,成功研制了一种高质量的4芯传像光纤。（2）研究了三种少模光纤的设计方法与制备工艺。（a）首次提出在渐变折射率纤芯外设置一圈正六边形排布的空气孔来降低少模光纤差分模群时延（Differenti... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：114 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 空分复用技术的研究背景
    1.2 空分复用技术与光纤的研究进展
    1.3 本论文主要内容及章节安排
2 光纤的基本理论与数值方法
    2.1 光纤中的模场分布
    2.2 解析法与数值法对比
    2.3 有限元法(FEM)
    2.4 有限差分光束传播法(FD-BPM)
    2.5 本章小结
3 多芯光纤的设计与实现
    3.1 多芯光纤设计与制备的难点
    3.2 多芯光纤的性能参数
    3.3 无沟道7芯光纤的设计与制备
    3.4 带沟道7芯光纤的设计与制备
    3.5 4芯传像光纤的设计与制备
    3.6 本章小结
4 少模光纤的设计与实现
    4.1 少模光纤中的模式概念
    4.2 少模光纤的设计思路
    4.3 少模光纤的性能参数
    4.4 低DMGD少模光纤设计
    4.5 弱耦合少模光纤设计
    4.6 2模传感光纤的设计与制备
    4.7 本章小结
5 面向空分复用的无序光纤的初步研究
    5.1 无序光纤简介
    5.2 无序光纤的研究方法
    5.3 无序光纤的数值仿真
    5.4 本章小结
6 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 研究展望
致谢
参考文献
附录1 攻读博士学位期间发表论文目录
附录2 缩略词汇表


【参考文献】：
期刊论文
[1]Design20of20PANDA20ring-core20fiber20with201020polarization-maintaining20modes[J]. Haozhe Yan,Shangyuan Li,Zhengyang Xie,Xiaoping Zheng,Hanyi Zhang,Bingkun Zhou.  Photonics Research. 2017(01)
[2]用于大容量光传输系统的新型光纤[J]. 李明军,陈皓.  电信科学. 2014(06)
[3]无序光子局域化材料研究[J]. 李曙光,侯蓝田,刘晓东.  燕山大学学报. 2001(03)



本文编号：3178495