导　　师： 袁小聪

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 深圳大学

摘　　要： 目前信息社会已全面进入互联网时代,互联网的飞速发展对光纤通信带宽需求不断增长。一方面,现有光纤通信的频谱带宽资源已接近饱和。另一方面,随着各种复用技术不断突破,光纤通信系统容量剧增,但现有通信单模光纤的单信道通信容量已接近香农极限。所以为满足今后光纤通信的带宽需求,亟需寻找新的光束复用技术和大容量复用光纤。奇点光束是指基于位相奇点的轨道角动量(OAM)光束和偏振奇点的柱矢量(CVB)光束,它们为光束的复用提供了一种全新的自由度。但奇点光束在自由空间中传输容易受到大气扰动和热湍流的影响,导致传输的奇点光束模式纯度较低而发生模式串扰。由奇点光束携带通信信号,在自由空间光通信系统中可能发生信号的畸变,最终会导致在解调端信号无法解调。而光纤则为奇点光束的稳定传输提供了条件。本论文提出将OAM和CVB光束的复用和解复用技术应用于光纤通信中,并对OAM和CVB光束在光纤中的传输进行基础与应用研究,为现代光纤通信的发展提供一种全新技术手段和思路。本论文的主要研究内容和成果如下:(1)演示一种柚子型微结构光纤(MOF)中OAM光束的传输。首先使用有限元软件计算柚子型微结构光纤所支持的各种本征矢量模式,运用模式叠加理论计算这些光纤本征矢量模式所能形成的OAM模式,各个本征矢量模式之间的有效折射率差达到10以上,理论上可以有效减弱模式间的相互耦合,提高OAM模式在光纤中的传输性能。其次在实验中演示这种MOF传输OAM模式,并利用特殊设计的光学旋涡达曼光栅对经过MOF传输后的OAM模式进行验证。(2)演示一种少模光纤(FMF)中CVB光束的传输与信号通信。首先使用有限元软件计算FMF所支持的本征矢量模式,分析FMF中各个本征矢量模式在不同波长下的有效折射率分布,对比它们之间的有效折�

关 键 词： 奇点光束 轨道角动量光束 柱矢量光束 光纤通信系统 复用技术

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