[发明专利]非线性测量方法和非线性测量装置

说明书

本发明涉及一种用于测量待测量光纤的光学非线性的方法和装置，该待测量光纤设置有具有相互耦合的波导模式的多个芯部。该方法至少包括：准备步骤，布置发射激光的激光源以及获得光强的检测单元；光发射步骤，使激光入射到待测量光纤的特定芯部上；光检测步骤，从待测量光纤的反射光分量中获得生成为光学非线性的结果的特定波长分量的强度；以及分析步骤，基于特定波长分量的强度来获得待测量光纤的光学非线性。

技术领域

本发明涉及一种非线性测量方法和非线性测量装置，用于测量具有多个耦合空间模式的待测量空间多路复用光纤的光学非线性。

背景技术

在一根光纤中具有多个空间模式(多个芯部和/或多个波导模式)的空分复用光纤(SDMF)可以增加传输信息量的空间密度。因此，期望SDMF作为用于提高有限通信路径(诸如地下管路和海底电缆)的区域的使用效率的技术。

例如，其中波导模式在多个芯部之间耦合的芯部耦合型多芯光纤(CC-MCF)使得多个芯部之间的相互间隔短，因此传输信息量的空间密度得到提高的效果高。用于区分在多个耦合的芯部中传播的多个波导模式中的信号的多输入多输出(MIMO)信号处理技术被一起使用，使得CC-MCF能够以高密度和大容量进行传输。

特别地，CC-MCF中的多个芯部之间的耦合强度被适当设定，并且由于CC-MCF的弯曲或扭曲而引起随机模式耦合，使得模式之间差模延迟(DMD)的累积速度减小至光纤长度的1/2次方。该光纤有利于限制MIMO处理成本。

该光纤被称为模耦合芯部耦合型多芯光纤(CM-CC-MCF)，并且在非专利文献1中公开了该光纤。CM-CC-MCF通常具有1m^-1或更大的芯间模耦合系数或具有10km^-1或更大的芯间功率耦合系数。

与目前广泛用作光传输系统的光传输路径的单芯光纤相比，CM-CC-MCF对于芯部的更高空间密度而言很重要，并且对于由于通过模耦合分散在多个芯部中的光的存在引起光学非线性减小而言也很重要。

另外，“光学非线性现象”表示由于由光电场引起的介质折射率变化而导致的一般普遍现象，并且介质中光学非线性现象的可能性程度被称为“光学非线性”。在广泛使用的石英系光纤中，就光学非线性而言，非线性折射率n₂是主要的，非线性折射率n₂作为与对应于光电场的平方的光强成比例的折射率变化分量。此外，被引导到光纤的芯部的模式的光强具有空间不均匀的分布。然而，可以通过使用有效面积A_eff基于被引导到芯部的光的功率P来导出等效光强P/A_eff。因此，使用非线性常数γ＝k(n₂/A_eff)作为表示光纤的光学非线性的评价指标代替非线性折射率n₂是方便和通用的。这里，k是引导光的波数。

由非线性常数γ表示的光学非线性导致诸如自相位调制、交叉相位调制或四波混频等非线性光学现象。非线性光学现象使传输信号失真，失真信号引起非线性噪声，并且非线性噪声使传输系统的光学信噪比(OSNR)降低。于是，如果传输系统的OSNR降低，则实际传输容量降低到低于理想值。传输系统的价值因此降低。因此，重要的是测量光纤的光学非线性并基于测量结果设计和构造传输系统。

引用列表

非专利文献

非专利文献1：Tetsuya Hayashi,et al.,“Coupled-Core Multi-Core Fibers:High-Spatial-Density Optical Transmission Fibers with Low Differential ModalProperties.”Proc.ECOC 2015,We.1.4.1(2015)

发明内容

技术问题