弱耦合多模光纤的应用：空间分复用技术新进展

"这篇文章主要探讨了弱耦合的多模光纤在空间分复用技术中的应用，以及如何利用其空间自由度实现更大的传输容量。作者包括Huiyuan Liu、He Wen和Guifang Li，来自美国中央佛罗里达大学的光学与光子学学院。文章介绍了几种不同应用中弱耦合多模光纤的优势，包括单模或模式组复用传输，以及结合时间或频率自由度来提升系统性能的方法。关键词涉及复用、非线性光学、光纤、射频光子学以及光纤链接和子系统，特别是少数模光纤的应用。" 文章详细内容： 近年来，空间分复用（SDM）技术受到了广泛关注，因为与单模光纤（SMFs）相比，少数模光纤（FMFs）提供了更多的自由度，从而能够实现更高的传输容量。在弱耦合的FMFs中，这些自由度可以被有效利用，以在不同的空间模式上传输独立的信息，而且在不需大量数字信号处理（DSP）或仅需少量的情况下就能完成。这种特性使得弱耦合的FMFs在多种应用中成为首选。 本工作展示了弱耦合FMFs在不同使用场景下的实例，包括单模传输和模式组复用传输。单模传输允许在一个特定模式下进行信息传输，而模式组复用则允许多个模式同时传输不同的数据流，极大地扩展了系统容量。此外，文章还讨论了如何将空间自由度与时间或频率自由度相结合，以进一步提升系统的性能。这种结合策略可以增强系统的抗干扰能力，优化信号质量，并可能实现更高效的数据传输。 关键词的选取反映了文章的研究焦点：复用技术涉及到如何在有限的物理通道中传输多个独立信号；非线性光学探讨了光纤中光信号相互作用的复杂现象，这对于理解和利用光纤的传输特性至关重要；光纤及其链接和子系统是SDM技术实施的基础；而射频光子学则是将射频信号与光子技术结合，提高无线通信的带宽和效率；最后，少数模光纤作为研究的核心，其独特的性质和应用潜力在文中得到了充分展现。 该文深入研究了弱耦合FMFs在SDM技术中的各种可能性，为未来开发更高容量、更高效的光纤通信系统提供了理论基础和实践指导。通过创新的模式复用策略和对自由度的有效利用，有望推动光通信领域的发展，应对日益增长的全球数据传输需求。