新型特種光纖及其應(yīng)用的研究.pdf

1、隨著大容量、高速率、長(zhǎng)距離光纖通信的快速發(fā)展，新型特種光纖及其相關(guān)器件越來(lái)越受到重視。而隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，用戶(hù)對(duì)于接入帶寬的需求也越來(lái)越大，傳統(tǒng)的ADSL寬帶接入方式已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足用戶(hù)需求，光纖到戶(hù)(FTTH)成為了運(yùn)營(yíng)商解決“最后一公里”的最終形式，這對(duì)于光纖的彎曲性能提出了很高的要求。400G光網(wǎng)絡(luò)正在逐步部署，其中一個(gè)技術(shù)要求便是光源，多波長(zhǎng)光纖激光器由于結(jié)構(gòu)緊湊、成本低等優(yōu)勢(shì)成為了研究熱點(diǎn)。本文在實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)的973項(xiàng)目、863

2、項(xiàng)目和國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目的支持下，對(duì)以上幾個(gè)方面做了研究工作，取得如下的研究成果:
　　(1)分開(kāi)討論了光纖制作過(guò)程中的各個(gè)步驟，分析了可能出現(xiàn)的問(wèn)題。對(duì)利用MCVD法制作的兩種特種光纖——多包層大模場(chǎng)單模光纖和摻鉺扁光纖進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析。其中多包層大模場(chǎng)單模光纖模場(chǎng)面積可以達(dá)到332μm2，截止波長(zhǎng)控制在1350nm，可以保證在1550nm處單模傳輸。首創(chuàng)性提出摻鉺扁光纖，提出了制作扁光纖的工藝方法，為制作特殊幾何結(jié)構(gòu)纖芯的光纖

3、提供了指導(dǎo)意義。
　　(2)基于微擾法理論推導(dǎo)了彎曲不敏感光纖的彎曲損耗，并通過(guò)測(cè)量商用彎曲不敏感光纖的彎曲損耗進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)結(jié)果和計(jì)算結(jié)果較為吻合。對(duì)拋物線型芯子大模場(chǎng)有效面積彎曲不敏感光纖的參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，得出優(yōu)化參數(shù)下彎曲半徑為5mm時(shí)，1550nm處彎曲損耗可低至0.052dB/tum，模場(chǎng)面積可達(dá)260μm2?；诹Ｗ尤核惴▽?duì)階躍型下陷層輔助型彎曲不敏感光纖進(jìn)行了優(yōu)化，當(dāng)截止波長(zhǎng)為1260nm，彎曲半徑為3mm時(shí)，

4、1550nm處彎曲損耗可低至0.044dB/turn，模場(chǎng)直徑可達(dá)8.9μm。實(shí)際設(shè)計(jì)制作了一種階躍型下陷層輔助彎曲不敏感光纖，其截止波長(zhǎng)為1263nm，模場(chǎng)直徑為10.7μm，色散為17.69ps/nm·km，彎曲半徑為5mm時(shí)，1550nm處的彎曲損耗低至0.05dB/turn。驗(yàn)證了所制作光纖在滿(mǎn)足ITU-T關(guān)于彎曲不敏感光纖的建議的情況下，與商用Coming SMF、G657A和G657B相比，同條件下彎曲損耗分別能降低1～3個(gè)

5、數(shù)量級(jí)，綜合性能完全占優(yōu)。
　　(3)建立了一種基于摻鉺雙芯光纖(ED-TCF)和非線性偏振旋轉(zhuǎn)(NPR)效應(yīng)的可調(diào)諧多波長(zhǎng)光纖激光器。通過(guò)調(diào)節(jié)偏振控制器，室溫下可以實(shí)現(xiàn)1～4個(gè)波長(zhǎng)的激光輸出，波長(zhǎng)數(shù)和波長(zhǎng)位置均可調(diào)節(jié)。相鄰波長(zhǎng)之間的間隔為1.1nm，各個(gè)波長(zhǎng)的信噪比均高于43dB，3-dB帶寬小于0.06nm，各個(gè)波長(zhǎng)峰值功率差別在2dB以?xún)?nèi)。30分鐘的測(cè)試時(shí)間內(nèi)激光輸出的穩(wěn)定性較高，各波長(zhǎng)的峰值功率抖動(dòng)低于5dB，波長(zhǎng)漂移小于