基于模式纯度测量的少模光纤熔接特性及参数优化研究

在模分复用系统中，少模光纤间的熔接是必不可少的。与单模光纤中只涉及基模不同，少模光纤间的熔接不仅会引入功率损耗，还可能会对其传输的多个模式产生影响。本文基于测量熔接前后少模光纤内模式纯度的变化，对3种阶跃型少模光纤和1种环芯光纤间的熔接特性进行了深入研究，并以模式纯度为基准优化了熔接参数。实验结果表明：少模光纤纤芯半径在熔接时对模式质量的影响较大，纤芯半径越接近，采用优化后的参数熔接对模式纯度的影响越小；对于纤芯半径相同或近似相同的少模光纤，采用自动程序熔接时其模式纯度恶化严重，而使用优化的参数熔接则几乎不影响除LP02以外模式的纯度；对于纤芯半径不同的少模光纤，熔接时模场失配带来的纯度恶化和熔接损耗增大并不能通过优化熔接参数来抵消；对于环芯光纤与阶跃型少模光纤之间的熔接，情况则有所不同，当环芯光纤的模场尺寸与少模光纤匹配时，少模光纤内传输的目标模式的纯度较熔接前有所提升，其中LP11模式的纯度提升得最多，为2.9137个百分点。