面向光纤通信多维复用的光场调控与传输技术(特邀综述)

复杂光场通常是指相位、振幅和偏振等具有特殊分布的结构光场, 包括以轨道角动量模式为代表的涡旋光场和以偏振态非均匀分布的矢量光场。利用复杂光场构建多维复用光纤通信系统已成为空分复用光通信技术的研究热点。介绍了通过光纤实现复杂光场产生、调控、传输的方法; 简述了新型环形纤芯光纤在低复杂度、短距模式复用光纤通信系统中的应用; 介绍了基于Q玻片的短距直接检测矢量模式复用光纤通信系统实验; 简要分析了光纤光栅耦合模式转换法, 以及利用少模光纤实现一阶和二阶轨道角动量模式的产生方案; 同时介绍了利用一维和二维周期渐变相位光栅测量涡旋光场特性的技术方案。光纤损耗和模式串扰是限制基于复杂光场的模式复用光纤通信系统性能的关键因素; 基于光纤产生和调控高阶复杂光场仍然具有很大的挑战性。复杂光场模式复用技术作为一种基于光纤本征模式的复用技术, 与其相关的研究在未来超大容量模式复用光纤通信系统中具有重要的研究意义和潜在的应用价值。