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多芯多模光纤——一种采用耦合纤芯结构的新光纤类型

DOI：10.1109/JSTQE.2020.2969564 期刊：IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics 出版年份：2020 更新时间：2025-09-23 15:21:01
摘要： 提出了一种采用耦合多芯结构的新颖多模光纤——多芯多模光纤（MCMMF）。该光纤通过大量单模纤芯的优化耦合实现高带宽传输。研究建立了MCMMF的理论分析模型，系统考察了折射率差、纤芯半径和纤芯间距等光纤参数对带宽的影响。数值模拟表明：在给定折射率剖面设计下，通过选择恰当的纤芯间距与纤芯半径比例可优化MCMMF带宽。此外，由于耦合纤芯结构中有效折射率间隔较小，超模间的模式耦合能进一步提升带宽。实验制备了含165个纤芯的MCMMF，在850nm波段实现了8.4GHz·km的高带宽。采用该光纤配合基于VCSEL的25Gb/s SR收发?？?，成功验证了150米光纤的无误码传输。
作者： Ming-Jun Li，Kangmei Li，Xin Chen，Jeffery S. Stone，Wen Xiong，Jason E. Hurley，Steven C. Garner
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

提出并分析一种新型多模光纤——多芯多模光纤（MCMMF），其利用耦合多芯结构实现高带宽。

研究成果

MCMMF设计对于制造短距离应用的高带宽光纤极具吸引力。通过进一步优化光纤设计和制造工艺，带宽可进一步提升，例如在850纳米波长下超过10 GHz·km，在953纳米波长下超过3 GHz·km，这满足或超过了OM5多模光纤用于SWDM传输的带宽要求。

研究不足

目前已展示的多芯多模光纤（MCMMF）带宽在850纳米波长下约为8.4 GHz·km，在953纳米波长下约为1.5 GHz·km，这低于最优的OM4和OM5多模光纤（在850纳米波长下>10 GHz·km，在953纳米波长下>3 GHz·km）。

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