[實用新型]一種光纖傳輸模式控制裝置

有效

• 申請號: 201921954087.0
• 申請日: 2019-11-13
• 公開（公告）號: CN210518339U
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 呂婧菲
• 申請（專利權）人: 呂婧菲
• 主分類號: H04B10/25
• 分類號: H04B10/25;H04B10/2507;G02B6/26;G02B6/28
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 劉鳳玲

本實用新型公開一種光纖傳輸模式控制裝置，涉及光纖通訊技術領域，主要包括光源、耦合透鏡、多模傳輸光纖、少模光纖濾模器和光接收器；光源產生光脈沖信號，耦合透鏡將光脈沖信號耦合至多模傳輸光纖，并通過多模傳輸光纖傳輸；少模光纖濾模器用于濾除傳輸在多模傳輸光纖中較高階子模式群光脈沖信號，獲得過濾后的光脈沖信號；光接收器將接收到的過濾后的光脈沖信號轉化為電脈沖信號。因此，本實用新型通過設置光纖濾模器能夠減少和控制在光纖傳輸系統的光路中實際傳輸的模式數量，從而降低光信號模式色散量和光信號脈沖的展寬或畸變，增大光纖的有效模式帶寬。

技術領域

本實用新型涉及光纖通訊技術領域，特別是涉及一種光纖傳輸模式控制裝置。

背景技術

多模光纖自上世紀80年代進入市場以來，經歷了從OM1、OM2、OM3、 OM4的演進。其中，OM3是針對垂直腔面發射激光光源優化的多模光纖，有效模式帶寬(EMB,EffectiveModal Bandwidth)達到2000MHZ.Km，支持 100GBase-SR10距離達到100米，而OM4有效模式帶寬(EMB)相比OM3提高了1倍多，達到4700MHZ.Km，然而支持100GBase-SR10距離僅有150米，相對于OM3光纖，100G以太網傳輸距離僅僅增加了50％，仍然無法滿足未來網絡的需求。經研究發現由于多模光纖的模式色散導致所傳輸信號的失真，限制了多模光纖的有效模式帶寬，進而導致無法長距離的傳輸信號。因此，如何降低多模光纖的模式色散，是目前光纖通訊領域急需要解決的技術問題。

此外，通常所謂的單模光纖截止波長實際為光纜截止波長，只是在光纖長度較長時，其基模以上的高階模式能量被損耗掉，形成了單基模傳輸，但在光纖較短時，卻可以維持一個以上的纖芯傳導模式(Guided Mode)，模式間會發生干涉；對于彎曲不敏感的雙包層單模光纖，參與模間干涉的模式，除了上述的纖芯中一個以上的傳導模式外，其第一包層中的模式也會與纖芯中的傳導模式發生干涉。這些模式間的干涉，會造成光纖器件的波長相關性指標變差。因此，如何維持短單模光纖的單基模傳輸，也是目前光纖通訊領域急需要解決的技術問題。本實用新型將上述兩種名義上的單模光纖統稱為光纜單模光纖。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種光纖傳輸模式控制裝置，能夠減少和控制在多模光纖傳輸系統中光路實際傳輸的模式數量，從而降低光信號模式色散量和光信號脈沖的展寬或畸變，同時降低短的光纜單模光纖中的模式間干涉。

為實現上述目的，本實用新型提供了如下方案：

一種光纖傳輸模式控制裝置，包括：光源、耦合透鏡、第一少模光纖濾模器、第一多模傳輸光纖和光接收器；

所述光源用于產生光脈沖信號，所述耦合透鏡用于將所述光脈沖信號耦合至所述第一少模光纖濾模器；所述第一少模光纖濾模器用于過濾所述光脈沖信號中的高階子模式群光脈沖信號和中階子模式群光脈沖信號，獲得低階子模式群光脈沖信號，并將所述低階子模式群光脈沖信號以高耦合效率方式注入所述第一多模傳輸光纖；所述第一多模傳輸光纖用于將所述低階子模式群光脈沖信號傳輸至所述光接收器；所述光接收器用于將接收到的所述低階子模式群光脈沖信號轉化為電脈沖信號。

可選的，所述第一少模光纖濾模器為特定工作波長下特定歸一化頻率的少模光纖；其中，所述少模光纖的模式數量為2至40個；

所述第一少模光纖濾模器的少模光纖的進光端的基模模場與所述第一少模光纖濾模器的少模光纖的入射光的基模模場的匹配度大于設定閾值；所述第一少模光纖濾模器的少模光纖的出光端的基模模場與所述第一少模光纖濾模器的少模光纖的出射端的接收光纖的基模模場的匹配度大于設定閾值；所述匹配度為耦合效率值；所述接收光纖為所述第一多模傳輸光纖的接收光纖。

可選的，所述耦合透鏡以最高耦合效率方式將所述光脈沖信號耦合至所述第一少模光纖濾模器，使得光脈沖信號分布在所述第一少模光纖濾模器的基模模式或者低階模式上。

為實現上述目的，本實用新型還提供了如下方案：