全光纖型模場旋轉(zhuǎn)操控技術(shù)研究.pdf

1、隨著主干網(wǎng)業(yè)務(wù)的急劇增長，目前波分復(fù)用的單模光纖傳輸方案已經(jīng)難以滿足人們對帶寬資源不斷增長的需求。開發(fā)信號其他維度的復(fù)用技術(shù)以擴展光傳輸系統(tǒng)容量已成為當(dāng)前光纖通信研究的核心內(nèi)容之一，模式復(fù)用技術(shù)就是其中一個重要研究方向。在發(fā)送端將不同的信號調(diào)制到不同的模式上，同時耦合到少模光纖進行傳輸，并且在接收端將不同的模式信號接收下來，利用MIMO數(shù)字均衡技術(shù)抑制傳輸損傷，從而可以實現(xiàn)光纖通信系統(tǒng)容量的數(shù)倍的增長。少模光纖中的高階模式具有與基模不同

2、的傳輸性質(zhì)，論文主要研究了常規(guī)少模光纖和橢圓芯少模光纖中高階模的模場調(diào)控操控技術(shù)，并利用兩種少模光纖均實現(xiàn)了高階模式的任意角度空間旋轉(zhuǎn)。
　　論文研究內(nèi)容包括：
　　(1)利用衍射理論建立了空間光場的傳輸模型，并仿真計算了自由空間光場經(jīng)空間相位調(diào)制后高階衍射場的分布。基于硅基液晶相位調(diào)制功能的模式復(fù)用器，實驗采集了經(jīng)相位調(diào)制后的高階衍射場的分布，與仿真計算結(jié)果保持一致。利用耦合實驗平臺，將激勵的高階模式耦合進少模光纖，實現(xiàn)高

3、階模式的激勵與光纖傳輸。
　　(2)研究了普通少模光纖中高階模式分布特性，著重分析了線偏振模式與矢量模式的區(qū)別以及兩者的轉(zhuǎn)換關(guān)系。利用瓊斯矩陣，以矢量模為基建立了普通少模光纖模場傳輸演化模型，并仿真得到模場輸出結(jié)果。在實驗中驗證少模光纖在擾動條件下的模式的傳輸特性。針對少模光纖模場的傳輸特性，利用全光纖偏振控制器結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)少模光纖中LP11模式360°任意旋轉(zhuǎn)操控。
　　(3)設(shè)計并拉制了橢圓芯少模光纖，利用有限元仿真方法計