發(fā)布時間：2018-04-23 14:45

  本文選題：空分復用 + 模分復用技術��； 參考：《北京交通大學》2016年碩士論文

【摘要】：隨著現(xiàn)代信息技術的迅速發(fā)展,數(shù)據(jù)業(yè)務量呈爆炸式增長,對光纖傳輸網(wǎng)絡的傳輸帶寬提出了更高的要求。為了滿足快速增長的數(shù)據(jù)業(yè)務流量,時分復用技術,波分復用技術,高階調制格式,偏振復用等技術的出現(xiàn),緩解了人們對通信業(yè)務帶寬的燃眉之急。然而由于受到單模光纖的非線性效應影響,其傳輸帶寬不能無限制的增長。在這種背景下,空分復用技術應運而生,該技術具有大幅度擴大傳輸容量的潛力,成為當前光纖通信領域內令人矚目的前沿研究方向和熱點課題。模分復用技術作為空分復用的重要實現(xiàn)方式,也因此備受關注,實現(xiàn)高效率、低復雜度激勵任意高階模式以及實現(xiàn)不同模式的高效率的轉換問題是模分復用技術得以利用的重要基礎。本文的具體工作如下：首先介紹了空分復用技術的國內外研究現(xiàn)狀和研究背景,從麥克斯韋方程組出發(fā),對少模光纖中的模式進行了分析,重點分析了光纖模式的場分布情況。其次從波導耦合系統(tǒng)出發(fā),詳細分析了模式耦合的原理,從而為模式轉換技術提供理論依據(jù)。同時詳細介紹了模式復用中模式轉換技術的具體應用。隨后對本論文所用光纖數(shù)值仿真方法光束傳播法進行了理論分析與概括。對雙折射率光纖來實現(xiàn)光纖波片進行了簡單介紹。提出了一種基于側拋型光纖制作的等效雙芯全光纖模式轉換器,能夠將LP01模式轉換為LP11模式,并對多個重要光纖結構參數(shù)進行仿真優(yōu)化,最終得到優(yōu)化結果,在1.3-1.6微米的波長范圍內均可達到90%以上的高效率模式轉換。最后利用基于側拋型模式轉換器的理論思想,對六芯全光纖模式轉換器進行仿真分析,利用該轉換器激發(fā)了多種高階模式,并且對參數(shù)進行掃描,從而得出較為優(yōu)化的結果。
[Abstract]:With the rapid development of modern information technology, data traffic is increasing explosively, which puts forward higher requirements for the transmission bandwidth of optical fiber transmission network. In order to meet the rapid growth of data traffic, time division multiplexing (TDM), wavelength division multiplexing (WDM), high-order modulation format, polarization multiplexing and so on, the urgent need of communication bandwidth has been alleviated. However, due to the nonlinear effect of single mode fiber, the transmission bandwidth can not be increased indefinitely. Under this background, the space-division multiplexing (STDM) technology emerges as the times require, which has the potential to greatly expand the transmission capacity, and has become a hot topic in the field of optical fiber communication. As an important way to realize spatial division multiplexing, module division multiplexing has attracted much attention and achieved high efficiency. The low complexity motivating arbitrary higher-order patterns and the efficient conversion of different patterns are the important basis for the utilization of modular division multiplexing. The main work of this paper is as follows: firstly, the research status and background of space-division multiplexing technology at home and abroad are introduced. Based on Maxwell's equations, the mode in low-mode optical fiber is analyzed, and the field distribution of optical fiber mode is emphatically analyzed. Secondly, from the waveguide coupling system, the principle of mode coupling is analyzed in detail, which provides the theoretical basis for the mode conversion technology. At the same time, the application of pattern conversion technology in pattern reuse is introduced in detail. Then, the optical fiber numerical simulation method, beam propagation method, is analyzed and summarized theoretically. The realization of optical fiber wave-plate by birefringence fiber is briefly introduced in this paper. An equivalent dual-core all-fiber mode converter based on side-throwing fiber is proposed, which can convert LP01 mode to LP11 mode, and simulate and optimize several important fiber structure parameters. In the wavelength range of 1.3-1.6 micron, the conversion rate can reach more than 90%. At last, the six-core all-fiber mode converter is simulated and analyzed based on the theory of side-throwing mode converter. It excites a variety of high-order modes and scans the parameters, thus obtaining a better result.
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN929.11

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本文編號：1792402