ICC讯 跟着社会信息化程度的逐步进步，自2000年以来，信息数据流量呈现出飞速上涨的趋势，10年内其增长速度超过了100倍，逐步迫临传统单模光纤通讯体系的非线性香农极限。为了打破容量约束，国内外研讨者提出了多种解决计划，其间使用光信号空间维度的模分复用技能被认为是最优解决计划。模分复用是使用少模或多模光纤中不同形式之间的正交性，添加信息传输并行通道数，终究导致信息传输容量进步的一种技能。具体表现为在发射端将多路不同信号加载在不同的形式上，在接纳端进行形式别离完结多路信息的接纳，其间所用要害的器材之一便是形式复用及解复用器。全光纤型光子灯笼由于具有损耗低、串扰小、抗电磁干扰能力强等长处，成为最受欢迎的形式复用宽和复用器。

　　根据少模光纤的模分复用技能，是以少模光纤中几个彼此独立的正交形式作为独立信道来成倍进步光纤通讯容量，如图1所示。与单模光纤比较，少模光纤模场面积较大，因而非线性效应的容限也会相应进步。因而既能够依托形式并行传输来进步传输容量，又进步了单信道的非线性香农极限，然后极大地进步光纤通讯体系的通讯容量。

　　下面以形式选择性三模光子灯笼为例论述模分复用技能。在输入端，把三根单模光纤束作为输入光纤，刺进折射率比输入光纤包层还低的玻璃套管内，然后进行绝热拉锥，在拉锥过程中，输入光纤的尺度逐步减小，渐渐的不足以捆绑光场，光场逐步走漏到包层内传输。直到拉锥到光子灯笼的输出端，输入光纤的纤芯简直消失，或仅仅成为一个能够疏忽的微扰结构，彻底失掉对光场的捆绑效果，原输入光纤的包层和低折射率的玻璃套管层，从头构成新的少模波导结构，称为光子灯笼的尾纤。在整个拉锥过程中，输入光纤中的基模，也逐步过渡为少模尾纤中的各阶形式。在模分复用体系中，光子灯笼的每一根输入光纤，别离与一根单模光纤熔接，输出端的少模尾纤则与传输体系的少模光纤进行熔接，然后把每根单模光纤中传输的基模，转化为少模光纤中对应的各阶形式，完结形式的转化和复用。形式选择性三模光子灯笼的结构示意图、有用折射率及模场演化如图2所示。

　　目前为止，已报导的光子灯笼主要有超快激光刻写光子灯笼和熔融拉锥型光子灯笼两类，前者在波导输入或输出及与规范单模光纤衔接时需求引进额定的光学器材支撑，技能杂乱并可能带来附加刺进损耗。熔融拉锥型光子灯笼的根本结构是将单模光纤束刺进低折射率毛细管中进行熔融拉锥，在锥区顶级构成相似少模光纤的波导结构。理论和试验研讨标明，对每个光子灯笼而言，光纤数量取决于所需复用的形式数量，单模光纤的数目和抱负排布都是理论确认的。低刺进损耗光子灯笼规划的方针为单模光纤束通过拉锥后，其终究尺度需求与相熔接的少模光纤纤芯尺度附近。

　　长飞光纤光缆股份有限公司(以下简称：长飞公司)与华中科技大学光电信息学院付松年教授团队严密协作，在现有光纤拉锥处理渠道上，以自产的特种光纤与低折射率毛细管，用绝热拉锥工艺制造出了国产化熔融拉锥型光子灯笼产品(图3)。

　　付松年教授研讨团队近年来一向从事模分复用器材相关研讨，提出根据功率搬运矩阵的光子灯笼功能测验计划，仅依托背向反射光功率可完结光子灯笼器材的刺进损耗和形式选择性等功能参数测验 (Optics Letters,vol.41,no.10,2016)。2019年，两边参与由广东工业大学秦玉文教授牵头的科技部国家要点研发计划“宽带通讯和新式网络”要点专项项目《根据新波段、新光纤、新扩大的高速光传输技能及体系验证》，承当多芯少模光纤及全光纤中心器材的研讨课题。近期，根据两步拉锥制备计划，两边协作完结高形式选择性、低刺进损耗的十模光子灯笼规划(Optics Express,vol.27,no.20,2019)，论文当选当期主编引荐奖(Editors’Pick)。

　　长飞公司与华中科技大学协作规划制造的熔融拉锥型光子灯笼作为一种全光纤器材，具有低损耗、低模间串扰的长处。图4为形式选择性三模光子灯笼的输出形式以及产品图，表1为该产品的技能指标。该技能及产品可应用于模分复用光传输体系。未来，长飞公司将依托多年的光纤制备技能以及老练的光纤处理渠道，研发更高容量、更宽带宽的特种光纤器材，为光通讯开展供给有力支撑。