多模時域反射技術研究

《多模時域反射技術研究》是依託天津大學，由李桂芳擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：多模時域反射技術研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：李桂芳
• 依託單位：天津大學

項目摘要

單模光纖通信系統的容量受非線性香農極限的限制，在不久的將來會無法滿足社會需求。以模分復用為主的空分復用光纖通信研究近年來呈指數性增長。模分復用實際套用的核心問題是模式耦合和串擾。雖然模式耦合和串擾可以通過MIMO算法來均衡補償，其計算量與信號通道間的相對延時成正比、比無線通信MIMO高好幾個數量級，成為模分復用系統發展的主要障礙。在弱耦合時，模式時延隨傳輸距離線性增長；但在強耦合時，模式時延隨著傳輸距離的平方根增長。因此模式耦合不是模分復用的障礙反而有助於減少信號處理的複雜度。本項目針對模式耦合和串擾這個核心問題，重點研究多模光纖時域反射技術。主要目標包括：(1) 研製（理論上）無損耗，低串擾模式復用/解復用器,(2) 搭建完整的非相干以及相干多模時域反射裝置；（3）首次測量多模光纖功率和相位時域反射性能、得到距離分辨模式耦合特性，為多模光纖在將來通信感測系統中的套用打下堅固的基礎。

結題摘要

隨著光通訊容量需求的指數增長，近年來空分復用光通信成為研究熱點。本項目圍繞空分復用光纖通信系統中的關鍵科學技術問題——光時域反射技術——展開研究工作並取得如下成果：第一，建立了少模光線中瑞利散射的標量模型和矢量模型並對模型進行了實驗驗證；第二，利用光時域反射技術，測量了少模光纖中的模式串擾；第三，利用光時域反射技術，測量了保偏少模光纖中的偏振模式串擾。這些研究工作對進一步研究基於少模光纖的有源無源器件、進一步研究降低空分復用光纖通信系統中的數位訊號處理複雜度有幫助。在本項目的支持下，在包括Nature Photonics, Light: Science and Applications, Scientific Reports, Optics Letters等期刊上發表論文17篇，在包括CLEO、OFC、ECOC等學術會議上發表論文27篇（含4次大會特邀報告），培養博士研究生2名和碩士研究生6名。