| 高阶轨道角动量传输光纤设计及传输特性研究 |
| |
| 作者姓名： | 赵丽娟 吴雨静 徐志钮 |
| |
| 作者单位： | 1. 华北电力大学电气与电子工程学院;2. 华北电力大学河北省电力物联网技术重点实验室;3. 华北电力大学保定市光纤传感与光通信技术重点实验室 |
| |
| 基金项目： | 国家自然科学基金项目(62171185,62273146)；;河北省自然科学基金项目(E2020502010)；;河北省省级科技计划项目(SZX2020034)~~； |
| |
| 摘 要： | 为解决一般轨道角动量传输光纤传输轨道角动量模式数量少、质量差的问题，提出了一种基于正六边形空气孔排列的新型光子晶体光纤结构。该光纤引入了空气填充率高的矩形空气孔以及采用高折射率材料填充环形传输区域，能够有效提高环形传输区域和包层间的折射率差，且正六边形排列空气孔有利于提高模间有效折射率差。经过结构优化得到最优光纤结构，有限元法的分析结果表明，最优结构下，该光纤在常用波段S+C+L+U波段上能够支持142种轨道角动量模式的传输，最高阶数达到36阶。且所提出光纤具有良好的传输特性，本征模式的最高限制性损耗为10-9 dB/m量级，与典型轨道角动量传输光子晶体光纤相比至少降低了一个数量级；最大有效模场面积能够达到206.18μm2，最小非线性系数低至0.397 W-1·km-1；色散平坦且最小色散变化低至1.457 8 ps/(nm·km)；所有本征模式纯度均在93.4%～96.8%范围内。且该光纤具有较好的制备可行性，对制造精度要求不高。因此，该光纤在基于轨道角动量光纤的复用系统中具有广阔的应用前景，为...
|
| 关 键 词： | 光纤光学 轨道角动量 有限元法 限制性损耗 通信容量 |
|
