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| 低差分模式群时延少模光纤的变分法分析及优化 | |
| 引用本文： | 王健,吴重庆.低差分模式群时延少模光纤的变分法分析及优化[J].物理学报,2022(9):164-171. |
| 作者姓名： | 王健 吴重庆 |
| 作者单位： | 北京交通大学发光与光信息技术教育部重点实验室光信息科学与技术研究所 |
| 基金项目： | 国家自然科学基金(批准号:61775012)资助的课题~~； |
| 摘 要： | 基于少模光纤的模分复用技术可使传输容量增加数倍,是目前光纤通信系统的研究热点.当复用模式数量较多时,模式之间的串扰可在接收端采用多输入多输出数字信号处理算法解决.差分模式群时延(DMGD,DMGD)越大,算法复杂度越高,为了降低接收机的复杂度需要使用低DMGD的少模光纤.本文提出了使用变分法分析任意芯层折射率高于包层的少模光纤,推导出了这类光纤中基模的模斑尺寸、各个模式归一化传播常数、相对于基模的DMGD的解析表达式,以及它们与归一化频率和光纤制造参数的关系.在此基础上,以梯度型少模光纤为研究对象,优化了光纤参数,得到能够传输前6个LP模,在C和L波段|τDMGD|<15 ps/km的少模光纤的优化参数为:最大芯层折射率与包层折射率之差n1-n2=0.01,纤芯半径a=14μm,折射率分布指数α=1.975.最后讨论了光纤制造误差对DMGD的影响. |
| 关 键 词： | 模分复用 少模光纤 变分法 差分模式群时延 |
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