A low-crosstalk and high-density multi-core few-mode fiber based on heterogeneous core and trench-assisted air-holes isolation*

Abstract

以单模光纤为基础的传统光通信系统的容量已趋近其理论极限，多芯少模光纤是突破现有传输容量瓶颈的一种有效方式。本文设计了一种低串扰5-LP模的弱耦合异质芯7芯光纤，采用沟槽辅助和气孔隔离相结合的方法，在标准125μm外径的情况下实现了芯间和模间的低串扰。利用有限元法计算了纤芯之间的串扰、有效模面积等。经过设计优化，光纤在光通信C+L波段可以稳定传输5个LP模式，其中LP21与LP02模之间的有效折射率差最小，且大于1.1ⅹ10-3；光纤中LP31模式的芯间串扰最大且低于-50dB/km，因此该光纤可以同时实现模间和芯间的低串扰传输。7个纤芯中5个LP模的有效模面积均大于86μm2，在波长1550nm处相对纤芯复用因子为57.63，该光纤可用于大容量高速光纤传输系统。