光子晶体少模光纤中受激布里渊散射的慢光研究

为进一步提高通信系统的传输容量,采用全矢量有限元法对光子晶体少模光纤进行优化,计算了光子晶体少模光纤中受激布里渊散射(SBS)各模式的光场分布及有效模场面积,模拟了泵浦功率对LP01模和LP11模的慢光延时及展宽因子的影响。结果表明:SBS阈值随光纤有效长度的增加而逐渐减小;相同条件下,LP01模的SBS阀值小于LP11模的SBS阀值,但LP01模的慢光延时大于LP11模;两模式的慢光延时及展宽因子随输入泵浦功率增加而线性增大。优化输入泵浦功率可得LP01模和LP11模的慢光延时分别为881 ns和533 ns,对应的展宽因子分别为1.453和1.293。

一种基于光子晶体少模光纤模分复用系统的设计与分析

对模分复用(MDM)系统中传输容量和模式串扰问题进行了研究,在VPItransmissionMaker仿真平台设计并构建了一种新型6×6多输入多输出(MIMO)MDM系统。本文系统使用高模式差分群时延(MDGD)光子晶体少模光纤(PC-FMF),实现包括(LP01、LP11a、LP11b、LP21a、LP21b、LP02)在内六模式相对独立的传输,结合恒模算法(CMA)对输出信号解复用。仿真实验结果表明,在系统的光信噪比(OSNR)为22dB时,每个模式携带传输速率为40Gbit/s的4QAM调制信号,实现了在PC-FMF中稳定传输34km,保证了每个模式信号的误码率(BER)均在10-5量级以下,满足通信系统传输最低要求。与传统FMF的MDM系统相比,本文设计的基于PC-FMF的MDM系统可有效消除模式间串扰,提高MDM系统的容量,在高速大容量光传输系统中具有重要价值。