同轴双芯全固微结构光纤色散补偿特性的研究

来源 :燕山大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hanyouzhu
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随着第五代移动通信技术的建设,色散补偿光纤的产量必将大大增加。但传统色散补偿光纤补偿率较低,难以满足通信的需要;色散补偿微结构光纤虽然补偿率较高,但大多为空气孔-石英结构,制备难度大。因此,加快研究易制备的全固微结构色散补偿光纤,是实现产业化的重中之重。本文利用同轴双芯全固微结构光纤的模式耦合机理,设计具有不同色散补偿特性的光纤,主要内容包括:首先,简要介绍课题研究背景与意义,并简述微结构光纤的分类、模拟与制备方法等,详细介绍国内外有关同轴双芯色散补偿微结构光纤的设计与研究。其次,利用多极法,研究了基超模和二阶超模的模场能量分布,以及模式有效折射率随波长的变化关系,利用模式耦合理论,阐述了实现色散补偿的原因,得到耦合过程和各参数之间的关系以及各参数变化对基超模相位匹配波长漂移和内外层芯超模式耦合强度大小的影响。再次,基于1550nm色散补偿条件,设计一种在1550nm处具有大负色散值的同轴双芯色散补偿全固微结构光纤,理论计算制备误差对色散特性的影响后,提出一种改进结构的1550nm同轴双芯色散补偿全固微结构光纤,并同时对光纤设计误差进行分析,在光纤制备方面具有一定的指导意义。最后,基于宽带色散补偿条件,提出一种通过控制卡帕值匹配波长的数目和位置来管理色散补偿带宽和残余色散的新方法,设计出一种在1460~1565nm波长范围内,实现宽带色散补偿的同轴双芯全固微结构光纤,并给出了该类光纤的设计步骤。
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