Fused-fiber-based 3-dB mode-insensitive power splitters in few-mode fibers.

简介：
该论文阐述了一种采用熔融光纤技术制造的3-dB模式不敏感功率分配器，即MIPS。文中详细探讨了其在少数模式光纤（FMF）网络中的应用及其关键技术和知识点。首先， minority-mode fibers (MMFs) 是光纤通信领域的重要概念，它们能够同时传输多种信号模式以提高传输容量。与单模光纤相比，少数模式光纤支持更多信号模式，这在需要高数据传输速率的场景中尤为有用。其次， 模式依赖性功率传输技术面临挑战：传统的分路器设计可能导致不同模式下的功率分配不均，尤其在少模光纤网络中问题更为突出。为了克服这一缺陷，文中提出了一种创新的3-dB MIP结构，能够实现各模式下的均衡功率分配。此外， 熔融光纤制造技术通过加热和拉伸相同模式的光纤，实现了高度精确的光纤结合，从而生产出性能优异的光电器件如光分路器等。文中指出，光分路器主要分为透传式和反射式的两类，每类都通过不同的结构实现信号的传输。透传式光分路器直接传输信号，而反射式则将信号发送回原点。这两种类型均基于MIPS模块构建，能够在FMF网络中执行广播和路由功能。此外， 模式分裂复用技术（MDM）作为一种多路复用技术，在光纤通信中通过不同模式传输独立数据流以提高链路容量。该技术在本地网中有潜在应用价值，尤其是高速数据传输场景中。最后， 文章通过实验验证了该3-dB MIPS在FMF网络中的有效性。实验采用基于FMF的传输线路以及由多个MIPS组成的反射式星型分路器，成功处理了三个空间模式上以10Gb/s速率传输的OOK信号，并展示了清晰的眼图和合理的误码率。实验结果表明，相对于透传式分路器，反射式结构在光纤数量使用上更具优势。此外， 与现有技术相比，该方案在效率、可靠性和成本效益方面均展现出显著提升，并具有广泛的应用前景，尤其适合扩展型网络需求。这些技术细节为从事光纤通信研究的专业人士提供了重要参考。