模式復用技術通過少模（多模）光纖,以不同的傳輸模式承載不同的光信號,形成相互獨立的傳輸信道,從而數倍地提升系統(tǒng)容量,以適應越來越高的光纖通信容量需要。因此,實現光纖基模(LP₀₁模)到高階模式轉換的模式轉換器則成為了模式復用技術研究的一個重點。本文首先提出了一種采用多級錐形纖芯結構實現的模式轉換器,最終可以實現LP₀₁→LP₀₂和LP₀₁→LP₀₃模式轉換。實現LP₀₁到LP₀₂模式轉換的模式轉換器,通過將單模光纖,錐形多模纖芯和少模光纖連接在一起而形成。錐形光纖芯用于將LP₀₁模式轉換為LP₀₂模式,少模光纖用于切斷高于LP₀₂的模式。仿真結果表明,在工作波長為1550nm時,消光比（表征目標模式分量）高達～45dB,插入損耗～1.8dB。同時所提出的LP₀₂模式轉換器在工作波長為1465nm至1665nm的200nm的非常寬的光學帶寬內提供20... 

【文章來源】：云南大學云南省211工程院校

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內外研究現狀
        1.2.1 基于平面光波電路的多路模式復用/模式轉換器
        1.2.2 基于自由空間光學的模式轉換器
        1.2.3 基于全光纖結構的模式轉換器/耦合器
    1.3 本文主要內容
第二章 光纖中的模式及模式復用
    2.1 光纖模式的基本概念
        2.1.1 光纖概念
        2.1.2 光纖中的模式特征方程的推導
        2.1.3 矢量模式
        2.1.4 標量模式
    2.2 光纖中的模式的正交性
    2.3 模式復用技術
        2.3.1 模式復用/解復用器
        2.3.2 少模光纖
        2.3.3 模式轉換器
    2.4 模式耦合
        2.4.1 縱向非均勻光纖波導中的模式耦合方程
        2.4.2 光纖波導的橫向耦合
    2.5 本章小結
第三章 錐形纖芯級聯結構模式轉換器
    3.1 設計概述
    3.2 基于錐形光纖芯的模式轉換器
        3.2.1 錐形纖芯級聯少模纖芯的LP_(01)→LP_(02)模式轉換器
        3.2.2 LP_(01)→LP_(02)模式轉換器性能仿真分析
        3.2.3 LP_(01)→LP_(02)模式轉換器參數影響分析
        3.2.4 錐形纖芯級聯反向錐形漸變纖芯的LP_(01)→LP_(02)模式轉換器
        3.2.5 LP_(01)→LP_(03)模式轉換器
    3.3 與其他模式轉換技術的比較
    3.4 本章小結
第四章 雙芯錐形纖芯模式轉換器
    4.1 雙芯錐形纖芯多模式轉換器
        4.1.1 LP_(01)-LP_(11)模式轉換器
        4.1.2 LP_(01)-LP_(21)模式轉換器
        4.1.3 LP_(01)-LP_(31)模式轉換器
        4.1.4 LP_(01)-LP_(12)模式轉換器
        4.1.5 LP_(01)-LP2_(22)模式轉換器
        4.1.6 LP_(01)-LP_(41)、LP_(01)-LP_(32)、LP_(01)-LP_(42)和LP_(01)-LP_(23)模式轉換器
    4.2 與已發(fā)表文獻的比較
    4.3 本章小結
第五章 總結與展望
    5.1 本文主要工作與結論
    5.2 未來工作展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間完成的科研成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]Mode converter based on dual-core all-solid photonic bandgap fiber[J]. Yong Jun Zhang,Yuan Wang,Shan Yong Cai,Ming Ying Lan,Song Yu,Wan Yi Gu.  Photonics Research. 2015(05)

博士論文
[1]模式耦合理論在光纖傳感器中的應用研究[D]. 孫波.哈爾濱工程大學 2016

碩士論文
[1]應用于模式復用系統(tǒng)的全光纖型寬帶反拉錐模式轉換器研究[D]. 李小志.云南大學 2018
[2]應用于光纖模式復用的模式轉換器研究[D]. 萬昌慧.云南大學 2017
[3]空間模式復用光通信系統(tǒng)中的主模式傳輸研究[D]. 鄧劉嬌.北京郵電大學 2014



本文編號：3640822