1 烽火通信科技股份有限公司, 武汉 430074
2 锐光信通科技有限公司, 武汉 430074
3 清华大学 电气工程系, 北京 100084
为支持光子轨道角动量(OAM)模式大容量通信传输, 文章探讨了新型OAM信号传输光纤的设计与制备技术, 满足大幅度提高通信系统频谱效率和容量对特殊光纤的需求。文章模拟和评估了OAM模式在不同波导结构光纤中的模式特性和传播效果, 研究结果表明, 提高芯—包层折射率差有利于高阶OAM模式传输, 降低了光纤内部的各种微扰。采用等离子体化学气相沉积工艺, 高精度实现了设计的折射率剖面, 并成功拉制了高质量的OAM光纤, 其支持50 km传输28个有效OAM通道的渐变折射率; 开发出了可支持96个有效OAM通道的三环芯层结构传输光纤。同时, 针对新型传输需求, 通过对精确制备技术进行模拟, 研究开发出了保偏型OAM传输光纤和OAM掺铒光纤等支持更多OAM模式稳定传输的新型光纤。
轨道角动量 渐变环形光纤 三环形光纤 保偏型轨道角动量光纤 OAM gradient ring fiber three ring fiber polarization-maintaining OAM fibers
1 天津大学精密仪器与光电子工程学院,光电信息技术教育部重点实验室, 天津 300072
2 烽火藤仓光纤有限公司, 湖北 武汉 430074
模分复用技术是突破单模光纤通信系统容量极限的潜在途径。在未来可能存在的模分复用与波分复用相结合的系统中,不同空间模式和波长的增益差将制约系统容量和速率。为实现模式增益均衡和波长增益平坦,利用1480 nm LP11模式抽运光抽运44.5 km超低损少模光纤,进行分布式少模光纤拉曼放大。利用残余抽运光抽运少模掺铒光纤,进行集中式少模掺铒光纤放大,实验演示远程遥泵少模光纤放大器。实验表明,在1560~1600 nm增益平坦带宽范围内,LP01和LP11两个模式等效开关增益大于15 dB,模间增益差约为2 dB。
光纤光学 模分复用 波分复用 远程遥泵少模光纤放大器 增益均衡 光学学报
2019, 39(10): 1006004
Author Affiliations
Abstract
1 Key Laboratory of Opto-electronic Information Technical Science of Ministry of Education, College of Precision Instruments and Opto-electronics Engineering, Tianjin University, Tianjin 300072, China
2 Fiberhome & Fujikura Optics Co., Ltd., Wuhan 430074, China
Using the few-mode erbium-doped fiber (FM-EDF) with a simple two-layer erbium-doped structure, we demonstrate an all-fiber FM-EDF amplifier. The gain equalization among the six spatial modes supported by the FM-EDF is achieved when only the pump in the fundamental mode (LP01) is applied. When the signals in six spatial modes are simultaneously amplified, the average modal gain is about 15 dB, and differential modal gain is about 2.5 dB for the signal at 1550 nm.
060.2330 Fiber optics communications 060.4230 Multiplexing 060.2410 Fibers, erbium 140.4480 Optical amplifiers Chinese Optics Letters
2019, 17(10): 100604
1 烽火通信科技股份有限公司, 武汉 430074
2 锐光信通科技有限公司, 武汉 430074
保偏光纤是光纤陀螺的核心元件, 随着光纤陀螺对精度和小型化的需求越来越强烈, 光纤的外形尺寸在不断减小。针对在减小光纤外径的同时保持光纤的优异性能这一难题, 文章对细径保偏光纤的波导结构和双折射条件进行了理论研究, 提出了60/100 μm(包层/涂层)细径保偏光纤的波导结构设计方法, 实现了基于等离子体化学气相沉积工艺和特殊拉丝技术的细径保偏光纤研制, 并通过小弯曲条件和温度变化等大量环境试验, 对细径保偏光纤的可靠性进行了研究, 结果表明, 所研制的60/100 μm细径保偏光纤具有优越的性能和良好的可靠性, 可满足光纤陀螺的应用需求。
细径 保偏光纤 slim diameter PMF 60 μm 60 μm
Author Affiliations
Abstract
1 Tsinghua National Laboratory for Information Science and Technology, Department of Electronic Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China
2 FiberHome Telecommunication Technologies Co., Ltd., Wuhan 430074, China
We present the investigation on deformation of orbital angular momentum (OAM) modes in bending ring-core fibers (RCFs) with different structure sizes through numerical and experimental studies. The effective refractive index differences of even and odd fiber eigenmodes, which constitute OAM±1,1 modes, induced by RCF bending and their impacts on the OAM±1,1 mode intensity distributions are analyzed. Bending experiments are also carried out on three different RCFs, and the results match well with simulation values. It is found that RCFs with smaller inner and outer radii show preferable tolerance to the fiber bending.
050.4865 Optical vortices 060.2270 Fiber characterization 060.2310 Fiber optics Chinese Optics Letters
2017, 15(3): 030501
1 烽火通信科技股份有限公司，武汉 430074
2 清华大学 信息科学与技术国家实验室,北京 100084
为解决信息量快速增长带来的传输容量不足问题，提出了一种可用于光子轨道角动量(OAM)传输的新型光纤，并对其研制技术进行了研究。采用等离子体化学气相沉积(PCVD)技术解决了高折射率环形纤芯结构光纤预制棒应力损伤难题，通过反复的工艺研究与验证，形成了环形纤芯光纤高稳态拉丝工艺技术，实现了该光纤的研制。该光纤具有环形结构，在实现±1、±2阶OAM信号传输的同时，光纤的传输损耗仍能保持较低的水平，可满足较长距离的OAM大容量信号传输需求。
大容量通信 轨道角动量传输 光纤 high-capacity communication orbital angular momentum transmission optical fiber
1 烽火藤仓光纤科技有限公司, 武汉 430073
2 武汉邮电科学研究院, 武汉 430074
3 烽火通信科技股份有限公司, 武汉 430073
介绍了一种新型非光子晶体结构弯曲不敏感单模光纤的设计与制备.采用数值计算方法分析了光纤的下陷型波导结构,通过PCVD(等离子体化学气相沉积法)工艺获得了1 310 nm波长的模场直径为4.3 μm、1 550 nm波长的模场直径为5.4 μm的光纤样品,与G.652D光纤的双点接续损耗低至0.15 dB,满足普通跳线的接续要求.该样品在2.5 mm弯曲半径条件下弯曲10圈,其1 550 nm波长的弯曲损耗优化至0.01 dB,可适用于任何苛刻的FTTx应用环境,并有替代铜缆成为消费电子中理想传输介质的潜力,同时还可用于各种光电器件中.
超低弯曲损耗 有源光缆 光纤 光纤到户 ultra-low bending loss active optical cable optical fiber FTTH
1 光纤通信技术和网络国家重点实验室, 湖北 武汉 430074
2 烽火通信科技股份有限公司, 湖北 武汉 430074
为了开发适合FTTH(光纤到户)应用的抗弯曲光纤, 设计并制备了一种12孔的空气石英复合微结构光纤。该光纤具备良好的抗弯曲特性, 并与G.652D光纤具有良好的兼容性, 在弯曲半径为2.5 mm的情况下, 1 550 nm弯曲附加损耗＜0.10 dB, 与G.652D单模光纤的熔接损耗＜0.15 dB。
微结构光纤 光纤到户 抗弯曲 micro-structured optical fiber FTTH anti-bending
