一种具有低串扰低非线性的双沟槽环绕型十三芯五模光纤

• 作者: 李增辉 李曙光 李建设 王璐瑶 王晓凯 王彦 龚琳 程同蕾
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 空分-模分复用 双沟槽 低串扰 低非线性系数
• 年，卷（期）: 2021,（10）
• 所属期刊栏目: 电磁学、光学、声学、传热学、经典力学和流体动力学|ELECTROMAGNETISM, OPTICS, ACOUSTICS, HEAT TRANSFER,CLASSICAL MECHANICS, AND FLUID DYNAMICS
• 页码范围: 173-183
• 页数: 11页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.70.20201825

摘要

信息化对高速大容量光纤网络的需求日益强烈,空分/模分复用是继波分复用之后可使通信容量翻倍的新一代光纤通信技术.本文提出了一种双沟槽环绕型十三芯五模光纤,以满足未来对高速大容量信息传输的需求.针对空分-模分复用中降低串扰的目标设计优化光纤,采用双沟槽环绕结构,将光能量更好地限制在纤芯内,从而减小芯间和模间串扰.利用全矢量有限元法与功率耦合理论相结合计算并分析多芯光纤的串扰和传输特性.经过优化结构参数,可使光纤在1.3—1.7μm波段内稳定传输LP01,LP11,LP21,LP02,和LP315个模式;信号在1.55 μm波长处传输60 km时,对应于以上5个模式相邻纤芯的芯间串扰分别为–122.37,–114.76,–106.28,–100.68,–92.81 dB,相邻模式之间的有效折射率差大于1.026×10–3,芯间和模间串扰可以被有效抑制;5个模式对应的非线性系数分别为0.74,0.82,0.88,1.26,0.93 W–1·km–1,均可保持低非线性传输.该光纤结构简单紧凑,可利用气相沉积法和堆叠法制备预制棒,进一步拉制成具有低串扰低非线性的十三芯五模光纤,可应用于长距离高速大容量光纤传输系统.