【摘 要】
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随着单模光纤通信容量不断的逼近非线性香农极限,人们迫切的需要开发新的维度来拓展通信容量。基于少模光纤的空分复用技术因能充分利用光纤中的空间维度而备受关注。但在少模光纤应用于光纤通信系统的过程中,需要充分考虑非线性效应对少模光纤的影响。因此本文对光纤中的非线性效应进行了研究,并重点研究了少模光纤模间四波混频的频谱关联特性。本文主要工作包括以下三个部分:一、对少模光纤参数与少模光纤特性进行了仿真研究。
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随着单模光纤通信容量不断的逼近非线性香农极限,人们迫切的需要开发新的维度来拓展通信容量。基于少模光纤的空分复用技术因能充分利用光纤中的空间维度而备受关注。但在少模光纤应用于光纤通信系统的过程中,需要充分考虑非线性效应对少模光纤的影响。因此本文对光纤中的非线性效应进行了研究,并重点研究了少模光纤模间四波混频的频谱关联特性。本文主要工作包括以下三个部分:一、对少模光纤参数与少模光纤特性进行了仿真研究。利用Comsol软件仿真计算了少模光纤的色散特性、群速度特性以及不同模式的有效模场面积,计算了少模光纤模间四波混频过程的相位匹配条件。二、实验测量了少模光纤的等效非线性系数。利用自相位调制效应导致的脉冲频谱展宽现象测定了少模光纤中LP11模式的模内等效非线性系数;利用交叉相位调制效应导致的脉冲频谱展宽现象测定了少模光纤中LP01与LP11模式的模间等效非线性系数。实验测量结果与多模Manakov方程计算结果相吻合。三、理论与实验研究了模间四波混频的频谱关联特性。理论上计算了模间四波混频效应中信号光与闲频光的联合频谱函数;分析了不同泵浦带宽下联合频谱强度图反映出的频谱关联特性;利用实验验证了不同泵浦带宽下模间四波混频的频谱关联特性,在泵浦带宽为1.34 nm的条件下得到了频谱不相关的信号光与闲频光,实验结果与理论分析结果具有一致性。
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