模分復(fù)用技術(shù)是大幅提升通信系統(tǒng)傳輸容量的有效手段之一。模式轉(zhuǎn)換器是線偏振模式、軌道角動(dòng)量模式和矢量模式復(fù)用系統(tǒng)中的關(guān)鍵器件,基于少模光纖的模式轉(zhuǎn)換器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、轉(zhuǎn)換效率高、與光纖系統(tǒng)兼容性好等優(yōu)點(diǎn),是模分復(fù)用系統(tǒng)的良好選擇。多波長(zhǎng)光纖激光器是密集波分復(fù)用系統(tǒng)的理想光源,相比于半導(dǎo)體激光器陣列能有效降低系統(tǒng)的復(fù)雜性和成本;而單縱模窄線寬光纖激光器因其光束質(zhì)量好、線寬窄的優(yōu)點(diǎn)同樣可應(yīng)用于密集波分復(fù)用系統(tǒng),同時(shí)在長(zhǎng)距離光纖傳感、激光雷達(dá)、相干光通信領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。少模光纖激光器可輸出高階線偏振模式、矢量模式,應(yīng)用于模分復(fù)用系統(tǒng)可降低系統(tǒng)復(fù)雜性,提高模式復(fù)用靈活性。將少模光纖激光器與多波長(zhǎng)或窄線寬光纖激光器相結(jié)合,可制作應(yīng)用于波分-模分混合復(fù)用系統(tǒng)的光纖激光器。本論文在中央高�；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專題項(xiàng)目、“973”項(xiàng)目和國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的支持下,取得如下研究成果:（1）從耦合模理論出發(fā)研究了模式選擇耦合器的原理和特性,分析了耦合器結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)模式耦合的影響。利用本實(shí)驗(yàn)室的MCVD（Modified Chemical Vapor Deposition）設(shè)備制作了雙模光纖,并利用熔... 

【文章來(lái)源】：北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：136 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１－１．商用波分復(fù)用系統(tǒng)頻譜效率［２１］??Ｆｉｇｕｒｅ?１－１．?Ｓｐｅｃｔｒａｌ?ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｉｅｓ?ｆｏｒ?ｔｈｅ?ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ?ＷＤＭ?ｓｙｓｔｅｍｓ．??

少模光纖主要分為階躍型和漸變型兩大類，以此為基礎(chǔ)進(jìn)行變化設(shè)計(jì)可以演變出??多種類型的折射率分布，例如多芯層型、環(huán)芯型、環(huán)芯空心型、帶輔助溝道型等，??如圖１－３所示。階躍型少模光纖可以實(shí)現(xiàn)較低的模間串?dāng)_，但是具有較大的ＤＭＧＤ。??漸變型少模光纖具有較低的ＤＭＧＤ，尤其是帶輔助溝道型的少模光纖可以使??ＤＭＧＤ保持一極低值。因此，設(shè)計(jì)具有新型纖芯形狀和折射率分布的少模光纖以??５??

＼?／?ｍ?￣￣?／?■ｉｉＨＢ??圖１－５．光纖型模式轉(zhuǎn)換器：（ａ）長(zhǎng)周期光纖光柵；（ｂ）模式選擇耦合器；（ｃ）光子燈籠??Ｆｉｇｕｒｅ?１－５．?Ａｌｌ－ｆｉｂｅｒ?ｍｏｄｅ?ｃｏｎｖｅｎｔｅｒｓ：?（ａ）?ｌｏｎｇ?ｐｅｒｉｏｄ?ｆｉｂｅｒ?ｇｒａｔｉｎｇ；?（ｂ）?ｍｏｄｅ?ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ?ｃｏｕｐｌｅｒ；?（ｃ）??ｐｈｏｔｏｎｉｃ?ｌａｎｔｅｒｎｓ??長(zhǎng)周期光纖光柵是一種常用的選擇性模式轉(zhuǎn)換器，光柵條紋形式包括垂直型??和傾斜型，可以實(shí)現(xiàn)前向不同模式之間的能量耦合。１９８４年，美國(guó)斯坦福大學(xué)的??Ｒ．?Ｃ．?Ｙｏｕｎｇｑｕｉｓｔ等人首次利用帶有周期性凹槽的刻蝕板壓在少模光纖上，引入機(jī)??械應(yīng)力，彈光效應(yīng)使光纖折射率產(chǎn)生周期性變化，從而形成長(zhǎng)周期光柵實(shí)現(xiàn)基模??到二階模的轉(zhuǎn)換［９２］。２０１５年，南開(kāi)大學(xué)的ＢｉａｏＷａｎｇ等人用高頻Ｃ〇２激光在少模??光纖上刻蝕出長(zhǎng)周期光柵，實(shí)現(xiàn)了?ＬＰｍ模式到ＬＰｕ模式的轉(zhuǎn)換［６２１。華中科技大學(xué)??的Ｓｈｕｈｕｉ?Ｌｉ等人用機(jī)械長(zhǎng)周期光柵得到ＬＰｕ模式，再用兩塊金屬板擠壓少模光纖??改變兩個(gè)正交高階模之間的相位差

【參考文獻(xiàn)】：
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