論文の概要: Optimal conditions for multiplexing information into ring-core optical fibers

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2101.06280v2
• Date: Tue, 19 Jan 2021 20:28:44 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-15 02:54:56.526065
• Title: Optimal conditions for multiplexing information into ring-core optical fibers
• Title（参考訳）: リングコア光ファイバへの多重化情報の最適条件
• Authors: Santiago Rojas-Rojas, Gustavo Ca\~nas, Gabriel Saavedra, Esteban Sepulveda, Stephen Walborn, Gustavo Lima
• Abstract要約: 光通信において、空間分割多重化はファイバネットワークの容量を増やすための有望な戦略である。 これらのファイバーの1つ、リングコアファイバー(RCF)は、軌道角運動量(OAM)を伝達するモードを伝播することができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In optical communications, space-division multiplexing is a promising strategy to augment the fiber network capacity. It relies on modern fiber designs that support the propagation of multiple spatial modes. One of these fibers, the ring-core fiber (RCF), is able to propagate modes that carry orbital angular momentum (OAM), and has been shown to enhance not only classical, but also quantum communication systems. Typically, the RCF spatial modes are used as orthogonal transmission channels for data streams that are coupled into the fiber using different Laguerre-Gaussian (LG) beams. Here, we study the optimal conditions to multiplex information into ring-core fibers in this scheme. We determine which are the most relevant LG beams to be considered, and how their coupling efficiency can be maximized by properly adjusting the beam width with respect to the fiber parameters. Our results show that the coupling efficiency depends upon the OAM value, and that this can limit the achievable transmission rates. In this regard, we show that LG beams are not the optimal choice to couple information into RCF. Rather, another class of OAM-carrying beam, the perfect vortex beam, allows for nearly perfect coupling efficiencies for all spatial modes supported by these fibers.
• Abstract（参考訳）: 光通信において、空間分割多重化はファイバーネットワークの容量を増強する有望な戦略である。 これは、複数の空間モードの伝播をサポートする現代の繊維設計に依存している。 これらのファイバーの1つ、リングコアファイバー(RCF)は軌道角運動量(OAM)を伝達するモードを伝播することができ、古典的だけでなく量子通信システムも強化することが示されている。 通常、RCF空間モードは、異なるラゲール・ガウスアン(LG)ビームを用いてファイバに結合されたデータストリームの直交伝送チャネルとして使用される。 本稿では,リングコアファイバに情報を多重化する最適条件について検討する。 検討すべきlgビームはどれで,その結合効率はファイバパラメータに対してビーム幅を適切に調整することにより最大化できるかを決定する。 その結果, 結合効率はOAM値に依存し, 達成可能な伝送速度を抑えることができることがわかった。 本稿では,LGビームが情報をRCFに結合する最適な選択肢ではないことを示す。 むしろ、完全な渦ビームであるOAMを担持する別の種類のビームは、これらのファイバーによって支えられる全ての空間モードに対するほぼ完全なカップリング効率を実現する。

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