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當前光通信網(wǎng)絡(luò)正朝著大規(guī)模、大容量的方向迅速發(fā)展,傳輸帶寬所面臨的巨大增長壓力對通信光纖提出了更高的要求。在此背景下,基于空分復用的多芯光纖充分利用了空間維度,可以有效解決傳統(tǒng)單模光纖的理論傳輸容量極限導致的容量緊縮問題,而大容量傳輸系統(tǒng)要求多芯光纖具有低串擾大模場面積的光學特性。通過采用光束傳輸法和有限元法模擬仿真了多芯光纖中各結(jié)構(gòu)參量對芯間串擾和有效模場面積的影響,并利用兩種不同參數(shù)的多芯光纖進行了實驗驗證,對芯間距、纖芯/溝道的尺寸和折射率進行了優(yōu)化,在理論上完成了串擾小于-45dB、模場面積大于130μm2多芯光纖的設(shè)計。
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提出了一種新型雙空氣孔多芯-雙模-大模場面積光纖結(jié)構(gòu),計算了其模場分布、基模有效面積及彎曲損耗特性,分析了各結(jié)構(gòu)參量對其有效折射率及有效面積的影響.這種結(jié)構(gòu)在增大有效面積的同時使得二階模的TE01,TM01模截止,實現(xiàn)雙模傳輸,基模有效面積約為1044μm2.調(diào)整其結(jié)構(gòu)參量,甚至可以達到單模傳輸.這種結(jié)構(gòu)制作簡單、設(shè)計靈活,可用于高速大容量無源光纖及有源器件中.合理設(shè)計各結(jié)構(gòu)參量,可以使有效面積達到3512μm2甚至更高,從而滿足光通信領(lǐng)域中大容量、高功率傳輸?shù)葘嶋H應(yīng)用的需求.
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