仪器仪表学报

作者：王慧慧，唐苗苗，刘亚平，杨志群，张林

单位：王慧慧,天津大学精密测试技术及仪器全国重点实验室天津300072,,唐苗苗,天津大学精密测试技术及仪器全国重点实验室天津300072,,刘亚平,天津大学精密测试技术及仪器全国重点实验室天津300072,liuyp@tju.edu.cn,杨志群,天津大学精密测试技术及仪器全国重点实验室天津300072,,张林,天津大学精密测试技术及仪器全国重点实验室天津300072,lin_zhang@tju.edu.cn,

关键词：多芯光纤;少模光纤;多模光纤;空分复用;测试技术;光通信;传感;成像

基金：四川省重点研发计划（2025YFHZ0020）项目资助

随着5G时代的到来，现有单模光纤通信网络的容量正逼近其香农极限，难以满足呈指数级增长的网络带宽需求。为突破现有技术瓶颈，基于空间维度拓展的空分复用技术应运而生。该技术通过利用多模光纤、少模光纤、多芯光纤甚至多芯少模光纤中的多个空间信道使单根光纤的传输容量实现数量级提升，同时凭借高空间利用率来有效降低光纤通信系统的尺寸和成本。除了在光纤通信领域作为扩容的新突破口，空分复用技术还为光纤传感领域提供了光纤多维感知的思路，同时在成像领域助力分辨率的提升和增强成像系统的柔性。然而，受工艺缺陷的影响，空分复用光纤和器件中各信道之间容易相互干扰并产生信道差异，导致模式串扰、芯间串扰及模式相关损耗等问题，使空分复用系统的性能提升面临严峻挑战。为确保空分复用光纤及器件的性能达到预期标准，研发高精度表征测试系统尤为重要。本研究系统地介绍了空分复用光纤及其核心器件的关键参数，重点评述了当前主流测试技术，包括多通道光时域反射技术、空间频谱解析技术、固定分析仪技术、相干光频域反射技术、波长扫描干涉技术以及离轴数字全息技术。不同的测试技术在可测对象、参数范围及应用场景上各有侧重。本研究首次系统地总结各项测试技术的优缺点和适用范围，为空分复用待测物的测试方案选择提供依据，并对空分复用测试技术未来的发展提出了展望。

来源：2025年第7期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

查看仪器仪表学报杂志2025年第7期