C+L波段低弯曲损耗非耦合三模组渐变折射率光纤设计

光纤是现代通信网络中最为稳定的信号传输媒介,提升光纤模式的数量是满足通信容量日益增加的有效方法.本文设计了低弯曲损耗的非耦合三模组(LP_(01),LP_(11),LP_(21))渐变折射率光纤,运用分层分析法给出了渐变折射率光纤中模组的严格截止条件.此外,利用有限元仿真软件求解光纤模式的有效模场面积和弯曲损耗,得到低弯曲损耗条件下在C+L波段(1530~1625 nm)传输三模组的设计区间.揭示了纤芯中心折射率凹陷和沟槽层共同作用可促进光纤径向高阶模式的截止.模拟结果表明,所设计光纤的模组间有效折射率差大于等于3×10^(-3),弯曲半径为30 mm时的最大弯曲损耗为1.3 d B/km,符合ITU-T推荐的低弯曲损耗条件.而且,在1550 nm波长下,模组内简并模有较小的差分模式群时延(≈176 ps/km),可通过4×4多输入多输出技术补偿简并模之间的串扰.该光纤可适用于C+L波段上实现模组间非耦合的空分复用信号传输.

新型S形光波导低弯曲损耗路径设计

为了降低光波导中的弯曲损耗,从理论上分析了光波导的弯曲损耗、过渡损耗产生的根源,并以此为依据推导出符合弯曲、过渡低损耗的5次,6次,7次,8次和9次幂函数表达式。由MATLAB和MAPLE工具软件计算可知,9次幂函数的图形曲线最圆滑,当取h=125μm,L=800μm(高分支比)时其弯曲损耗可以减小到4.57dB,与传统常用的余弦函数和反正弦函数进行比较,在相同条件下弯曲损耗有了明显的降低。结果表明,所设计的1×4光功分器优化路线,传输性能优良,分配均匀。这为以后Y分支光波导的制作有很好的指导意义。

低弯曲损耗少模光纤传输特性研究

提出一种采用少模阶跃光纤与单模光纤连接的方法,实现低弯曲损耗传输的新型光纤通信系统。采用有限元法研究了在模场直径相同的情况下少模光纤纤芯半径与折射率差的关系,以及不同参数下光纤的弯曲损耗;采用光束传播法计算了少模光纤的各种模式与普通单模光纤的基模的连接损耗。证明了采用少模光纤可以利用模式间的正交性实现有效的单模传输,并具有低的弯曲损耗和连接损耗。

低弯曲损耗双模光子晶体光纤的研究

设计了一种低弯曲损耗双模光子晶体光纤,给出了其结构原理、各阶模式的限制损耗的计算方法和各阶模式的有效模场面积的计算方法。对光纤结构进行了仿真优化,运用有限元法讨论了结构参数对传输特性的影响,并对弯曲特性进行了分析。

新型低弯曲损耗光子晶体光纤的研究

提出了一种新型掺锗芯低弯曲损耗光子晶体光纤。通过调整结构参数,实现了单模低弯曲损耗传输,与标准单模光纤有较好的适配性。仿真结果表明,波长1550nm处,弯曲半径为5mm时,基模损耗为0.014dB/km;弯曲半径为4mm时,基模损耗为0.42dB/km,能承受的弯曲半径小。显示了光子晶体光纤具有成为光纤到户"最后一公里"主要通信介质的性能优势。

细径超低弯曲损耗光纤的制备及性能研究

本文介绍了细径(φ165μm)超低弯曲损耗光纤的技术难点,对预制棒结构设计进行调整,采用MCVD制造预制棒,改造G657光纤拉丝设备,调整拉丝工艺条件,生产了几何尺寸稳定的细径光纤,对该光纤开展性能测试。将该光纤与G657光纤进行机械性能、抗弯曲性能等对比实验,结果显示细径超低弯曲损耗光纤在常规指标上均能满足G657标准要求,同时该光纤在百圈弯曲的条件下仍然具有超低的弯曲损耗性能。

一种与标准单模光纤高适配的低弯曲损耗光子晶体光纤

设计并研制出一种与普通单模光纤高适配的低弯曲损耗光子晶体光纤.结构采用光纤预制棒制作工艺上易于实现的掺锗芯六孔结构.应用间接测量方法,对其模式、弯曲及色散特性进行了系统的评估.在波长1550nm处研制光纤的模场面积为79.26μm2,色散为21.7ps·km-1·nm-1,模场面积和色散特性与标准单模光纤具有高的适配性.在光纤弯曲半径为5mm时,在波长1550nm处的弯曲损耗为0.0365dB/圈,小于G.657B的弯曲损耗0.5dB/圈.研究成果为光纤到户用低弯曲损耗光纤的实用化奠定了良好的基础.

新型抗弯曲单模光子晶体光纤的研究

文章提出了一种对称结构的新型抗弯曲单模光子晶体光纤,采用全矢量有限元法分析了该光纤的单模特性及弯曲特性。在1 550nm波长处,光纤处于单模运转;当弯曲半径为5mm时,弯曲损耗仅为8.73×10-5 dB/圈;最小弯曲半径可达4.5mm,此时弯曲损耗为2.38×10-4 dB/圈;且无论光纤弯曲与否,其在1 550nm波长处的模场面积均约为61μm2,色散系数约为11.13ps/(nm·km),与普通单模光纤相匹配。

新型全固态抗弯曲大模场光子晶体光纤

设计了一种对称结构全固态抗弯曲大模场光子晶体光纤，运用全矢量有限元法结合完美匹配层边界条件分析了光纤特性。光纤包层采用正方格子与三角格子相结合的圆孔排布方式，仿真结果显示该光纤具有低弯曲损耗大模场单模特性。仿真优化后，光纤在工作波长1．064μm处，弯曲半径15cm时的弯曲损耗仅为0．053dB／m，弯曲方向角可达±180°；且光纤保持单模工作的可承受弯曲半径为11—17cm，模场面积可达825μm2。该光纤对弯曲不敏感，在高功率光纤激光器、放大器等光通信器件领域具有广泛的发展前景。

抗弯曲大模场面积双模光子晶体光纤的设计

提出了一种抗弯曲大模场面积双模光子晶体光纤。采用全矢量有限元法结合完美匹配层边界条件分析了光纤的传输特性,并讨论了弯曲特性与弯曲半径及弯曲方向角的关系。通过优化结构参数,在工作波长1550 nm处,光纤可保持基模HE11和二阶模HE21双模运转。平直状态和35 cm弯曲半径下HE11模和HE21模的模场面积均大于1000 mm2,弯曲损耗小于0.075 d B/m。该光纤可有效抑制弯曲形变导致的模场面积减小,最小弯曲半径可达10 cm,弯曲方向角范围可以扩展至±180°。所设计的双模光纤具有大模场面积、低弯曲损耗、对弯曲方向不敏感等优势,在高功率光通信器件领域具有重要的应用价值。

新型抗弯曲大模场面积光子晶体光纤

研制出一种新型抗弯曲大模场面积石英光子晶体光纤.利用光子晶体光纤结构设计的灵活性,通过规划缺陷的位置及空气孔的尺寸,实现了大模场面积单模及低弯曲损耗特性.应用建立的实际光子晶体光纤特性分析模型,研究了研制光纤的模式特性和弯曲特性,在波长1064nm处,平直状态下光纤的模场面积可以达到2812μm2,基模限制损耗为0.00024dB/m,高阶模限制损耗高于1.248dB/m.基模和高阶模之间的高传输损耗差,保证了在获得大模场面积的同时实现单模传输.弯曲半径和弯曲方向角所带来弯曲损耗变化的研究结果显示,即使在弯曲半径小到5cm时,弯曲损耗也在103dB/m量级以下,而且在弯曲半径为30cm时光纤可承受的弯曲方向角范围扩展至60—60.研制的光纤具有良好的低弯曲损耗特性,可有效解决非对称结构所带来的光纤弯曲特性对弯曲方向角敏感的问题.该光纤在高功率光纤激光器、放大器及高功率传输等技术领域具有重要的应用价值.

FTTH用优化光纤发展动向

本文主要介绍为FTTH应用而设计开发的低弯曲损耗低水峰光纤的最新进展。内容包括英国电信（BT）最近对于光纤弯曲研究的新发现；IEC、ITU—T对于低弯曲损耗光纤标准。