[01154781]面向模分复用无源光网络的新型少模传输光纤及其模式损伤抑制

模分复用无源光网络主要在光分配网中采用弱耦合少模光纤传输,具有较低的架构复杂度及系统成本,是提升光纤接入网容量的有效方案。当前对弱耦合少模光纤模式信道的数量和间隔之间的均衡设计、弱耦合少模光纤的数值建模理论及线性传输过程、模分复用无源光网络模间串扰的量化分析有待进一步深入。本项目立足于低串扰模分复用传输系统,以减小模式损伤、增加模式信道数量、提升传输距离和容量为指引,研究弱耦合少模光纤的线性传输效应与模分复用无源光网络构架,以满足未来无源光网络的发展需求。具体而言,本项目拟在三个方面开展工作：第一,研究新结构弱耦合少模光纤设计及其特征描述;第二,分析弱耦合少模光纤传输的线性模式损伤及其容忍度;第三,构建模分复用无源光网络传输场景中的模间串扰测量系统。本项目的研究工作有助于推动弱耦合少模光纤传输完整数理模型的建立,并进而为模分复用无源光网络今后的工程应用奠定坚实的理论基础和技术储备。 尽管前人在MDM PON的传输系统设计和实际实验证明方面均已进行过较为深入的研究,但是对其传输FMF的电磁传导特性和物理效应建模方面的理论研究则相对缺乏。因此,本项目聚焦于现有MDM PON中模式信道数量不充足和模式损伤抑制不充分的问题,针对其传输损伤建立更为完整的物理模型和清晰的数学描述,可促进MDM PON中弱耦合FMF光学理论和低串扰MDM传输技术的完善与发展,具有重要的理论意义与实用价值。 本课题的创见与创新如下：（1）在弱耦合少模光纤结构设计方面,已寻求到最小模式间隔和可利用模式数量之间的最优均衡方案;（2）在弱耦合少模光纤系统线性传输过程的物理模型建立方面,探明了模式相关损耗、模式耦合、模式色散、模间串扰对系统性能的影响规律,为完整而准确地描述弱耦合少模光纤链路的线性传输效应提供了理论依据;（3）在模间串扰的光域抑制问题方面,掌握了相关的波导设计原理和关键技术算法;（4）在模分复用无源光网络的模间串扰测量平台搭建方面,对模式损伤的光域抑制和补偿方法进行了实践验证,并由此为弱耦合少模光纤在模分复用无源光网络中的实际应用了提供多样化的技术支持。