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)器件越來越受到重視。而隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，用戶對于接入帶寬的需求也越來越大，傳統(tǒng)的ADSL寬帶接入方式已經(jīng)無法滿足用戶需求，光纖到戶(FTTH)成為了運(yùn)營商解決“最后一公里”的最終形式，這對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，其中一個技術(shù)要求便是光源，多波長光纖激光器由于結(jié)構(gòu)緊湊、成本低等優(yōu)勢成為了研究熱點(diǎn)。本文在實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)的973項目、863

2、項目和國家自然科學(xué)基金項目的支持下，對以上幾個方面做了研究工作，取得如下的研究成果:
　　(1)分開討論了光纖制作過程中的各個步驟，分析了可能出現(xiàn)的問題。對利用MCVD法制作的兩種特種光纖——多包層大模場單模光纖和摻鉺扁光纖進(jìn)行了簡單分析。其中多包層大模場單模光纖模場面積可以達(dá)到332μm2，截止波長控制在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，并通過測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)果和計算結(jié)果較為吻合。對拋物線型芯子大模場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，1550nm處彎曲損耗可低至0.052dB/tum，模場面積可達(dá)260μm2?；诹Ｗ尤核惴▽﹄A躍型下陷層輔助型彎曲不敏感光纖進(jìn)行了優(yōu)化，當(dāng)截止波長為1260nm，彎曲半徑為3mm時，

4、1550nm處彎曲損耗可低至0.044dB/turn，模場直徑可達(dá)8.9μm。實(shí)際設(shè)計制作了一種階躍型下陷層輔助彎曲不敏感光纖，其截止波長為1263nm，模場直徑為10.7μm，色散為17.69ps/nm·km，彎曲半徑為5mm時，1550nm處的彎曲損耗低至0.05dB/turn。驗(yàn)證了所制作光纖在滿足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

5、數(shù)量級，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)諧多波長光纖激光器。通過調(diào)節(jié)偏振控制器，室溫下可以實(shí)現(xiàn)1～4個波長的激光輸出，波長數(shù)和波長位置均可調(diào)節(jié)。相鄰波長之間的間隔為1.1nm，各個波長的信噪比均高于43dB，3-dB帶寬小于0.06nm，各個波長峰值功率差別在2dB以內(nèi)。30分鐘的測試時間內(nèi)激光輸出的穩(wěn)定性較高，各波長的峰值功率抖動低于5dB，波長漂移小于