1. 研究目的与意义(文献综述)
自进入 21 世纪以来,光纤通信技术[1]因具有频谱宽、通信容量大、传输损耗低、保密性好、抗电磁干扰能力强、体积小、节约资源成本等优点,成为通信领域的核心支柱,使得信息容量得到快速增长。随着互联网、物联网以及云计算、大数据、人工智能等带宽消耗型业务的飞速发展,使得基于互联网应用的传输需求不断增加,人们对网络带宽的需求日益迫切,对光纤通信的容量需求日益增加。
超高速率、超大容量、超长距离的光传输是现代光通信的发展方向。如今,复用方式主要包括时分复用[2]、空分复用[3]频分复用[4]以及波分复用,每种复用方式都具有其特殊性应用在信号传输交换的各自领域,提高了传输效率和质量。然而近年来的研究显示,单纤传输系统的容量受其非线性效应[5]的限制,已越来越接近 l00tb/s 的香农极限系统的容量将逐渐无法满足当代日益增长的信息需求。
目前光通信已开发的自由度有幅度、相位、偏振态,大多采用多个波长或多根光纤来拓展通信系统的容量,相关应用于传输及交换的器件很难集成化,使系统的成本、能耗和复杂度都增大很多,不利于系统的管理与维护。模式作为新的自由度逐渐成为研究的新焦点,模分复用(mode division multiplexing,mdm)[6]成为大容量光传输系统技术进一步推动和发展的必然选择。
2. 研究的基本内容与方案
一、基本内容
1、了解光子晶体光纤的结构特点以及导光原理;
2、学习使用cad建模软件和comsol仿真软件;
3. 研究计划与安排
第1~3周 查阅文献;学习基本理论;撰写开题报告;
第4~5周 学习cad和comsol软件;建立光纤界面模型
第6~12周 comsol软件验证相关原理,并设计一种少模光子晶体光纤;完成中期检查;撰写论文初稿。
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 徐梓洋,徐天佑,杨磊.光纤通信技术的现状与发展前景研究[j].科技与创新.11-26,2017.
[2] 巩鑫,华灯鑫.时分复用光纤光栅系统的边缘滤波解调与标定[j].中国激光.10-10,2016
[3] 赖俊森,汤瑞.光纤通信空分复用技术研究进展分析[j]. 电信科学.9-20.2017
