0 引言

　　基于多模或少模光纤的模分复用（MDM）技术能够在相同波长的不同传输模式上承载多个信道信息，有效突破单模光纤传输容量的瓶颈，从而满足日益增长的通信容量需求。因此，MDM技术成为近年来光纤通信领域研究的热点之一[1-3]。在长途干线传输中，MDM系统常需采用复杂的数字信号处理（DSP）技术和相干检测方式来解决所面临的模式串扰和群时延问题，致使系统趋于复杂化[4-9]，所以常将MDM系统应用于短距离的数据交换中心及大容量客户端等场合，再配合采用大模场面积光纤（纤芯直径为50 μm左右）为传输介质[10-14]，信号端进行二进制幅移键控（OOK）调制和直接强度检测，可实现高质量的信号传输。已报道的关于短程MDM传输系统的研究多为其在光纤线性偏振模式（LPmn，m及n分别为方位角模数和径向模数）的几个低阶模式（LP01、LP02、LP11和LP21）进行复用[12，15-18]，对不同模式组合进行复用传输的信号质量研究较少，且没有涉及光纤芯径对传输质量的影响问题。为解决以上问题，本文在单波长四模式模分复用系统的基础上设计模分与波分混合复用的直接检测光纤传输系统（下文简称混合复用光纤传输系统）。

4 结束语

      本文采用直接检测的方式，利用半径为25 μm的GI-MMF设计了基于模分与波分混合复用的直接检测光纤传输系统。基于光纤线性偏振模式理论，在Optisystem15.0软件中仿真比较了LP12模式、LP21模式分别与LP01、LP11、LP023个模式的复用传输特性，结果表明，LP12模式通道在四模式传输时Q因子值远高于LP21模式通道。另外，基于LP01、LP11、LP02、LP12四模式复用，仿真研究了GI-MMF的光纤纤芯半径对传输质量的影响，仿真结果表明：当其它参数不变，纤芯半径在19~25 μm内改变，保证传输质量Q因子值在7以上时的光纤纤芯半径最优化值为21~22 μm，且这个最优值不受传输距离的影响。最后，验证了所设计的混合复用光纤传输系统能实现误码率在10-9以下的2.0 km短距离传输。本文的研究对于现阶段短程MDM系统中复用模式选择、混合复用系统中GI-MMF的纤芯半径优化等方面具有指导价值。另外，以上仿真研究都是基于波/模解复用器带宽为10 GHz展开的，后续将在波/模解复用器的带宽变化对系统传输质量的影响和芯径最优值的影响因素（如光纤的折射率、损耗系数等）方面进行深入研究。