近年來(lái),在現(xiàn)有的長(zhǎng)距離光纖通信系統(tǒng)中,單模光纖傳輸系統(tǒng)的通信容量得到大幅度的提升,然而,人們對(duì)于帶寬的需求要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于單模光纖傳輸系統(tǒng)帶寬度的增加。為了解決不斷出現(xiàn)的“帶寬消耗”型業(yè)務(wù)對(duì)光傳送網(wǎng)帶來(lái)的巨大壓力,人們通過(guò)各種辦法提高現(xiàn)有的光傳輸容量。由于單模光纖自身固有的非線性效應(yīng)限制,以現(xiàn)在的趨勢(shì)發(fā)展下去,單模光纖可能在不遠(yuǎn)的將來(lái)就要達(dá)到“帶寬耗盡”,模分復(fù)用技術(shù)因此應(yīng)運(yùn)而生了。模分復(fù)用技術(shù)利用多模光纖中有限的穩(wěn)定模式作為獨(dú)立信道傳遞信息,可以成倍的提高系統(tǒng)容量和頻譜效率,是構(gòu)建未來(lái)光網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)之一。本文的研究工作主要針對(duì)基于多模光纖的模分復(fù)用技術(shù)進(jìn)行研究。本文研究?jī)?nèi)容主要可以分為以下三個(gè)部分：第一部分是針對(duì)模式理論的研究及BPM （Beam-Propagation-Method）算法理論的分析推導(dǎo),對(duì)模式的本質(zhì)、多模干涉效應(yīng)、少模光纖的傳輸特性等進(jìn)行了深入的研究。并且從Maxwell方程組出發(fā),經(jīng)過(guò)Pada近似、Crank-Nicholson差分,最終得到BPM差分方程。第二部分是針對(duì)現(xiàn)有模分復(fù)用傳輸系統(tǒng)解決方案的研究和分析,按照所用器件的不同可以將現(xiàn)有技術(shù)歸納為兩大類：一是基于光... 

【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

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
中文摘要
ABSTRACT
1 概述
    1.1 光纖傳輸系統(tǒng)的發(fā)展
    1.2 模分復(fù)用技術(shù)(MDM)出現(xiàn)背景
    1.3 MDM研究意義
    1.4 MDM研究現(xiàn)狀
    1.5 MDM研究目的
    1.6 論文層次
2 模式理論及模分復(fù)用傳輸系統(tǒng)
    2.1 模式理論
        2.1.1 模式的產(chǎn)生
        2.1.2 多模干涉效應(yīng)
        2.1.3 少模光纖
    2.2 模分復(fù)用解決方案
        2.2.1 基于光纖結(jié)構(gòu)的模分復(fù)用
        2.2.2 基于空間光學(xué)元件的模分復(fù)用
    2.3 本章小結(jié)
3 光束傳播法仿真
    3.1 光束傳播法(BPM)發(fā)展概況
        3.1.1 BPM分類
        3.1.2 BPM邊界條件
        3.1.3 BPM在光波導(dǎo)中的應(yīng)用
    3.2 柱坐標(biāo)WA-BPM
    3.3 程序流程示意圖
    3.4 LP_(02)模式轉(zhuǎn)換器介紹及其WA-BPM程序模塊
        3.4.1 LP_(02)模式轉(zhuǎn)換器介紹
        3.4.2 初始入射場(chǎng)模塊
        3.4.3 參考折射率模塊
        3.4.4 折射率分布模塊
        3.4.5 計(jì)算Pada近似系數(shù)模塊
        3.4.6 確定三對(duì)角矩陣系數(shù)模塊
    3.5 本章小結(jié)
4 LP_(02)模式轉(zhuǎn)換器BPM仿真結(jié)果及分析
    4.1 BPM仿真光場(chǎng)圖分析
    4.2 仿真參數(shù)分析
        4.2.1 MMF長(zhǎng)度對(duì)系統(tǒng)性能影響
        4.2.2 MMF纖芯半徑對(duì)系統(tǒng)性能影響
    4.3 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于3D-GM-BPM的平行定向耦合器模擬研究[J]. 肖金標(biāo),孫小菡,蔡純,張夕飛,朱建彬,張明德,丁東.  應(yīng)用科學(xué)學(xué)報(bào). 2003(01)
[2]透明邊界條件算法的比較研究及改進(jìn)[J]. 王謙,黃耐容,何賽靈.  光子學(xué)報(bào). 2002(05)

碩士論文
[1]基于多模干涉的光纖溫度傳感器的BPM模擬與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 王瑋.天津大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3556132