强模式耦合多模光纤中群时延的统计特性

模态群时延是决定多模光纤中信号传播色散的关键特性。当多模光纤的总长度远大于局部主模式可视为恒定的相关长度时，该光纤处于强耦合状态。在此状态下，群时延可描述为零迹高斯幺正系综的特征值，而群时延的概率密度函数即为该系综的特征值分布。对于具有二至七个模式的光纤，我们解析推导了群时延的边缘概率密度函数。对于具有大量模式的光纤，该概率密度函数被证明趋近于半圆分布。在强耦合状态下，时延扩展与独立段数的平方根或光纤总长度的平方根成正比。本次修订还对原始论文进行了澄清，并将群时延统计特性扩展至大量模式的情况。