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Design of elliptical-core mode-selective photonic lanterns with six modes for MIMO-free mode division multiplexing systems

光学 模式(计算机接口) 单模光纤 多路复用 计算机科学 多模光纤 物理 辐射模式 芯(光纤) 光子学 材料科学 多输入多输出 耦合模理论
作者
Sai Xiaowei,Yan Li,Chen Yang,Wei Li,Jifang Qiu,Xiaobin Hong,Yong Zuo,Hongxiang Guo,Weijun Tong,Jian Wu
出处
期刊:Optics Letters [Optica Publishing Group]
卷期号:42 (21): 4355-4358 被引量:9
标识
DOI:10.1364/ol.42.004355
摘要

Elliptical-core few mode fiber (EC-FMF) is used in a mode division multiplexing (MDM) transmission system to release multiple-input-multiple-output (MIMO) digital-signal-processing, which reduces the cost and the complexity of the receiver. However, EC-FMF does not match with conventional multiplexers/de-multiplexers (MUXs/DeMUXs) such as a photonic lantern, leading to extra mode coupling loss and crosstalk. We design elliptical-core mode-selective photonic lanterns (EC-MSPLs) with six modes, which can match well with EC-FMF in MIMO-free MDM systems. Simulation of the EC-MSPL using the beam propagation method was demonstrated employing a combination of either step-index or graded-index fibers with six different sizes of cores, and the taper transition length of 8 cm or 4 cm. Through numerical simulations and optimizations, both types of photonic lanterns can realize low loss transmission and low crosstalk of below −20.0  dB for all modes.
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