[发明专利]一种聚合物模式复用器、空分复用器件及空分复用方法

说明书

一种聚合物模式复用器、空分复用器件及空分复用方法，涉及光通信中光器件领域，复用器包括至少一个单模波导和一个少模波导，每个单模波导连接一个输入端口，所述少模波导两端分别连接一个输入端口和一个输出端口，所述单模波导和少模波导设置于聚合物包层内，所述聚合物包层为折射率在1.4～1.7之间的光电聚合物，单模波导和少模波导之间形成一段耦合区；进入所述单模波导的光信号经过耦合区发生模式转换进入少模波导，残余光信号通过单模波导的尖端引出，进入所述少模波导的光信号不发生模式转换。本发明提高模式复用和多芯复用的兼容性，将多芯扇入扇出的功能和模式复用器的功能合成在一起，降低整体器件的复杂度。

技术领域

本发明涉及光通信中光器件领域，具体涉及一种聚合物模式复用器、空分复用器件及空分复用方法。

背景技术

为了提升光传输系统的传输容量，光的幅度、频率、相位和偏振已通过高阶调制格式、数字相干接收、偏振复用等光传输技术被利用并已接近极限。利用模式和纤芯作为新的复用维度的空分复用光传输技术也相继应用，被业界广泛认为是突破单模光纤传输容量极限，应对容量危机的主流技术趋势。目前空分复用光传输系统包括少模复用和多芯复用传输两种类型，光传输系统的传输介质有少模单芯光纤、单模多芯光纤。

少模多芯复用技术是将多芯复用技术和少模复用技术相结合。少模多芯光纤的包层内设置多个少模纤芯，每个纤芯可同时传输多个LP模式(Linear polarization，线性极化)。其优点包括：1、将纤芯数与模式数相乘，可得到远远超过单纤传输容量的高频谱效率；2、能够对模式复用中高阶模式复用的串扰损伤和折射率设计难度、以及多芯复用中高密度纤芯复用对光纤设计与制造的难度进行折中；3、在相同空间复用信道下能够降低对接收机MIMO-DSP(Multiple Input Multiple Output-Digital Signal Processing，多进多出数字信号处理)均衡处理的要求。当模式复用、多芯复用、波分复用等多个维度相结合，将进一步刷新光传输系统的容量。

但少模多芯复用系统存在一些问题：1、模式复用器件与多芯扇入扇出器件的平台兼容性较差；2、模式复用器件与多芯扇入扇出器件导致了空分复用器件复杂度较高。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种聚合物模式复用器、空分复用器件及空分复用方法，提高模式复用和多芯复用的兼容性，将多芯扇入扇出的功能和模式复用器的功能合成在一起，降低整体器件的复杂度。

为达到以上目的，一方面，采取一种聚合物模式复用器，包括：

至少一个单模波导和一个少模波导，每个单模波导连接一个输入端口，所述少模波导两端分别连接一个输入端口和一个输出端口，所述单模波导和少模波导设置于聚合物包层内，所述聚合物包层为折射率在1.4～1.7之间的光电聚合物，单模波导和少模波导之间形成一段耦合区；

进入所述单模波导的光信号经过耦合区发生模式转换进入少模波导，残余光信号通过单模波导的尖端引出，进入所述少模波导的光信号不发生模式转换。

优选的，所述单模波导的宽度范围是1μm～12μm，所述少模波导的宽度范围是3μm～12μm；所述单模波导和少模波导的高度相同，高度范围是3μm～15μm；所述耦合区的长度范围是300μm～10mm；所述单模波导和少模波导的间距范围是200nm～2μm。

优选的，所述聚合物模式复用器的模式复用数量等于聚合物模式复用器的输入端口个数。

另一方面，提出一种基于上述聚合物模式复用器的空分复用器件，包括单模光纤、聚合物模式复用器和一根多芯少模光纤，其中，单模光纤的数量÷聚合物模式复用器的模式复用数量＝多芯少模光纤的纤芯数量＝聚合物模式复用器的数量；

所述单模光纤用于分为多组，每组的光信号进入一个聚合物模式复用器的输入端口；聚合物模式复用器用于将单模光纤中的光信号通过模式复用后，耦合到所述多芯少模光纤中。