優化耦合模和耦合功率理論在弱耦合擾動多芯光纖中的對比

符小東，潘洪峰，房洪蓮，向練

（1 蘇州大學 電子信息學院，江蘇 蘇州 215006）

（2 中天通信技術有限公司，江蘇 南通 226000）

（3 中天寬帶技術有限公司，江蘇 南通 226463）

0 引言

光纖自1966年誕生，經過四十多年的發展，已成為世界信息交互的基石。從單模光纖到多模光纖，從單波長到多波長光纖，光纖通信的發展在穩步前進。然而隨著云計算、物聯網、大數據等技術的發展，人們對于通信網絡的容量要求也越來越高，常規的單模單芯光纖在時間、頻率、波長、偏振等物理維度的充分利用，已逐漸逼近非線性香農理論的傳輸極限值100 Tbit/s［1］。現如今信息獲取方式呈現爆炸式的增加，預計在不久的將來將會出現容量緊縮問題。為了超越香農極限容量的限制，達到更高的流量數據吞吐量，研究的重點只能轉移到還沒有被利用的維度，即空間維度。從物理上講，增加并充分利用空間維度是進一步提高光纖容量的唯一手段。將空分復用技術應用在光纖中，主要有三種方式：多芯光纖（Multi-core Fiber，MCF）、少模光纖和少模多芯光纖［2-4］。MCF 具有良好的應用前景，如今也慢慢發展起來，但在有限的包層空間內放入多根纖芯，導致各纖芯之間距離很小，使得傳輸在纖芯的光信號會對相鄰其他纖芯造成影響，相鄰纖芯之間會產生模式耦合現象，出現芯間串擾（Inter-core Crosstalk，ICXT），影響光纖通信的質量。因此，研究MCF 過程中，如何抑制相鄰纖芯的串擾是一個值得關注的問題。

對弱耦合MCF 串擾的研究大多數都是基于耦合模理論（Coupled Mode Theory，CMT）和耦合功率理論（Coupled Power Theory，CPT）［5-10］。……