手征光纖光柵軌道角動量模式耦合特性研究

《手征光纖光柵軌道角動量模式耦合特性研究》是依託深圳大學，由白志勇擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：手征光纖光柵軌道角動量模式耦合特性研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：白志勇
• 依託單位：深圳大學

項目摘要

手征光纖光柵可以激發軌道角動量模式，在空分復用領域有重大研究價值和廣泛套用前景。在國際上，手征光纖光柵軌道角動量模式特性的實驗研究還處於起步階段，而在國內，關於手征光纖光柵的研究基本停留在理論分析上。本項目依託深圳大學在光纖光柵製備及套用領域的豐富積累，開展手征光纖光柵軌道角動量模式特性的實驗研究，主要研究內容包括：搭建手征光纖光柵製備的實驗系統；研究手征光纖光柵設計、製作及測試技術；研究手征光纖光柵軌道角動量模式特性。本項目的研究將有助於填補國內在手征光纖光柵實驗研究上的空白，並最終實現一類結構精巧、性能優良的全光纖軌道角動量調製器，促進空分復用技術的發展套用。

結題摘要

全光纖軌道角動量（OAM）模式調製器與光纖通信系統完全兼容，有可能解決OAM模式復用時產生的額外損耗問題，真正實現大規模的OAM模式復用，從而解決模分復用在新一代通信技術套用中存在的關鍵問題。手征光纖光柵（CFG）可以在不藉助其他外接設備的情況下，直接實現OAM模式的激發，模式耦合效率高，螺旋相位穩定性好，純度高，是理想的OAM調製器件之一。但目前實驗中製備的CFG在不譜質量和模式質量上，都存在較大問題，限制了CFG在OAM復用領域的套用。本項目從CFG的製備系統搭建與完善出發，解決了光纖受熱熔融狀態下的穩定扭轉問題，研究了OAM模式與CFG相互作用規律。實現了CFG高質量的製備，在插損、耦合強度、光譜質量、及模式質量上都獲得優於國內外同行的結果。根據實驗結果，設計並研製了輸入光偏振態控制的OAM調製器、偏振不相關的OAM調製器、高階OAM調製器及波長可調諧的OAM調製器。通過本項目的執行，進一步加深了對螺旋折射率調製與光束相互作用規律的理解，及對光纖模式的OAM特性的理解，並且促進了新型基於CFG的感測器件、偏振起偏器件、通信器件的設計及套用，豐富光纖無源器件類型，從而在一定程度上促進光纖光子學的發展，具有較高的科學意義和科研價值。