【摘要】：軌道角動量(OAM,Orbital angular momentum)模式復(fù)用可有效提升光纖信道容量,因此被提出應(yīng)用到光通信中。因OAM在理論上具有無限多不同量子態(tài)的正交基,所以它可以提供一種新的復(fù)用機(jī)制,并且通過高維編碼可以大幅度提升光通信容量。此外,OAM在其它領(lǐng)域已被廣泛應(yīng)用,而在光通信領(lǐng)域的研究也將推動OAM在其它領(lǐng)域的研究進(jìn)展。目前,要在光纖中穩(wěn)定傳輸OAM模式尚存在諸多問題,本文就其中兩個問題做了詳細(xì)的研究。其一,如何在光纖中穩(wěn)定地傳輸OAM;其二,如何有效地激勵光纖中的OAM模式。首先,針對OAM在光纖中的傳輸問題,本文提出了一個改進(jìn)環(huán)光纖結(jié)構(gòu)的辦法,通過在原環(huán)光纖中引入一高折射率層,利用模式重組效應(yīng),增大了OAM模式之間的有效折射率差,減弱了模式間的簡并現(xiàn)象。通過數(shù)值仿真,對該改進(jìn)環(huán)光纖結(jié)構(gòu)的參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計,最終實(shí)現(xiàn)了不同OAM模式間~310?的有效折射率差,從而可以有效地抑制傳輸過程中的模間串?dāng)_,改善環(huán)光纖中OAM模式的傳輸性能。其次,對于OAM模式的激勵問題,本文提出在改進(jìn)環(huán)光纖中利用螺旋光纖布拉格光柵(H-FBG,Helical fiber Bragg grating)進(jìn)行OAM模式激勵。推導(dǎo)了螺旋布拉格光柵的耦合模方程,揭示通過H-FBG實(shí)現(xiàn)OAM模式激勵的機(jī)理;進(jìn)行了初步的數(shù)值仿真,仿真結(jié)果顯示,該結(jié)構(gòu)可以激勵起高純度的OAM模式。
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN253

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本文編號：2530703