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當前光通信網絡正朝著大規模、大容量的方向迅速發展,傳輸帶寬所面臨的巨大增長壓力對通信光纖提出了更高的要求。在此背景下,基于空分復用的多芯光纖充分利用了空間維度,可以有效解決傳統單模光纖的理論傳輸容量極限導致的容量緊縮問題,而大容量傳輸系統要求多芯光纖具有低串擾大模場面積的光學特性。通過采用光束傳輸法和有限元法模擬仿真了多芯光纖中各結構參量對芯間串擾和有效模場面積的影響,并利用兩種不同參數的多芯光纖進行了實驗驗證,對芯間距、纖芯/溝道的尺寸和折射率進行了優化,在理論上完成了串擾小于-45dB、模場面積大于130μm2多芯光纖的設計。
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提出了一種新型雙空氣孔多芯-雙模-大模場面積光纖結構,計算了其模場分布、基模有效面積及彎曲損耗特性,分析了各結構參量對其有效折射率及有效面積的影響.這種結構在增大有效面積的同時使得二階模的TE01,TM01模截止,實現雙模傳輸,基模有效面積約為1044μm2.調整其結構參量,甚至可以達到單模傳輸.這種結構制作簡單、設計靈活,可用于高速大容量無源光纖及有源器件中.合理設計各結構參量,可以使有效面積達到3512μm2甚至更高,從而滿足光通信領域中大容量、高功率傳輸等實際應用的需求.
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