多模光纤非线性系数的闭式表达式

我们推导出了在强耦合和弱耦合两种机制下，用于空分复用的多模光纤 Manakov 方程中出现的非线性耦合系数的新型近似闭式表达式。这些表达式仅依赖于少数几个光纤设计参数。特别是，Manakov 系数被证明是简单的有理数，仅取决于导模的数量。发现整体非线性系数随着纤芯半径的增加而减小，并且随着纤芯和包层之间折射率差的增加而几乎保持不变。通过数值方法进行了验证。从可实现数据速率的角度讨论了这些发现对光纤设计的影响。该分析主要集中在无沟槽抛物线型渐变折射率分布上，但也给出了关于使用真实沟槽和非抛物线折射率以及阶跃折射率分布的考虑。