沟槽气孔叠加的低串扰多芯少模光纤
阅读说明：本技术 沟槽气孔叠加的低串扰多芯少模光纤 (Groove air hole superimposed low-crosstalk multi-core few-mode optical fiber ) 是由 李曙光 王璐瑶 李增辉 李建设 孟潇剑 于 2021-01-08 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种沟槽气孔叠加的低串扰多芯少模光纤,其包括多个少模单元、包围各个少模单元的多芯光纤包层和完美匹配层；少模单元采用阶跃折射率分布设计,折射率由高到低分别为少模纤芯、第一沟槽、第二沟槽和嵌在第二沟槽中的空气孔,每个少模纤芯在1550nm处能够支持4～6种传输模式；整个光纤有一个少模单元处于光纤包层的中心位置,其余少模单元环绕中心位置排列形成正六边形结构,任意三个两两相邻的少模单元构成一个正三角形结构；本发明设计的沟槽和空气孔叠加辅助结构,使纤芯在更低的掺杂浓度条件下就可以实现与主流技术结构同等的低串扰性能；且结合气孔个数、掺杂浓度等参数的优化,使光纤在提高系统通信容量的同时具有良好的传输性能。(The invention discloses a low-crosstalk multi-core few-mode fiber with overlapped grooves and air holes, which comprises a plurality of few-mode units, a multi-core fiber cladding surrounding each few-mode unit and a perfect matching layer, wherein the multi-core fiber cladding surrounds each few-mode unit; the few-mode unit is designed by adopting step refractive index distribution, the refractive indexes of the few-mode unit are respectively a few-mode fiber core, a first groove, a second groove and an air hole embedded in the second groove from high to low, and each few-mode fiber core can support 4-6 transmission modes at 1550 nm; the whole optical fiber is provided with one few-mode unit at the central position of an optical fiber cladding, the other few-mode units are arranged around the central position to form a regular hexagon structure, and any three few-mode units which are adjacent in pairs form a regular triangle structure; the groove and air hole superposition auxiliary structure designed by the invention enables the fiber core to realize the low crosstalk performance equivalent to that of a main flow technical structure under the condition of lower doping concentration; and the optimization of parameters such as the number of air holes and doping concentration is combined, so that the optical fiber has good transmission performance while the communication capacity of the system is improved.)
技术领域
本发明属于光纤通信领域，涉及一种沟槽气孔叠加的低串扰多芯少模光纤，特别适合光纤传输中需要的低串扰条件。
背景技术
伴随5G时代的到来，信息化网络传输显得尤为重要。在这个互联网信息大数据风靡的时代，通过研究人员一次次技术的突破，单模光纤的传输容量已经达到100TB/s,几乎达到了标准单模光纤的传输容量极限。对于通信行业来说，增加光纤的传输通道、提高光纤的通信容量是时代进步的必然要求，而目前光纤市场上比较火热的基于空分复用技术的多芯少模光纤，被认为是突破单模光纤传输极限的最佳选择之一。
多芯少模光纤保留了普通单模光纤的外形，从两个方面入手扩增了光纤的传输容量：一是在单模光纤的包层中可以设计多个纤芯结构，增加光纤的传输通道，从而提高光纤的传输容量；二是使每个纤芯都可以支持多种不同的传输模式同时工作，增大了光纤的模场面积，降低了光纤非线性效应，随着模式数量的增加，光纤的传输容量也成倍增大。
目前多芯光纤的传输实验已经得到广泛的开展，从最初的短距离传输到现在已经实现上千千米距离的传输。2012年，Takahashi等人在6160km长度上传输了40×128Gbit/s的信号，这也是在多芯光纤技术实现的最长的传输距离。随着技术的进步，多芯少模光纤的结构类型也越来越丰富。目前主流地用于减小芯间串扰的多芯少模光纤类型有空气孔辅助型、沟槽辅助型、异质型(相邻纤芯的折射率或纤芯半径不同)以及三者自由组合型多芯少模光纤。其中，空气孔辅助型和沟槽辅助型的多芯少模光纤都是通过降低纤芯周围包层的折射率来减弱纤芯之间电磁场的重叠，进而降低纤芯之间的串扰；而抑制型多芯少模光纤通过设置相邻纤芯的结构差异获得一定的传播常数差，造成纤芯间的相位匹配失衡，从而降低纤芯之间的串扰，但是异质型光纤会带来较大的群时延，使接收端解复用技术的难度增加。
现有技术中的沟槽型和空气孔型多芯少模光纤虽然可以使光纤在有限包层中实现更多纤芯的设置，但是更多的纤芯和模式带来的严重串扰、非线性效应、色散等传输性能问题还不能很好地满足通信要求。
在多芯少模光纤的结构设计方面，光纤中纤芯的数量、光纤包层直径、纤芯间距、纤芯大小、辅助结构以及掺杂浓度等因素都影响着光纤的芯间串扰。例如，大的纤芯间距可以带来独立传输的低串扰纤芯，但会在减小纤芯密度的同时增大包层直径，小的纤芯间距会使模场叠加带来超模，增大有效模场面积，降低非线性效应，但同时也会造成纤芯间强烈的光耦合，增加芯间串扰；高的掺杂浓度会带来过多的高阶模式并且会造成拉制工艺上的困难，而过低的掺杂浓度不能有效地降低芯间串扰等。
综上所述，如何降低多芯少模光纤中的串扰、控制所需要的传输模式数、增大模场面积抑制非线性效应、同时减小纤芯的掺杂浓度是目前亟待研究的问题。
发明内容
针对上述问题本发明提供一种沟槽气孔叠加的低串扰多芯少模光纤，即在每个纤芯周围设计了沟槽和空气孔的叠加结构，结合了现有技术中空气孔辅助结构和沟槽辅助结构的的优势，且与主流的技术结构相比，降低纤芯周围折射率的力度更大，使纤芯在更低的掺杂浓度条件下就可以实现同等的低串扰性能。
本发明在空分复用技术的基础上，利用沟槽气孔叠加的辅助结构，将纤芯的掺杂浓度和纤芯半径在低于1％和小于7.5μm的范围内进行调节，保证每个纤芯都能独立传输4～6种LP模式，并且通过增加纤芯的数量实现多信道大容量传输，通过增加芯间距和空气孔的数量，实现-50dB/100km的低串扰性能。此外，本发明提供的多芯少模光纤能带来较大的模式差分群时延Mode Differential Group Delay,简称MDGD，和较小的色散，使模式之间串扰降低，保证光纤的各项传输特性；因此，本发明适用于光纤通信领域中的光纤传输系统。
本发明所采用的技术方案是提供一种沟槽气孔叠加的低串扰多芯少模光纤，其包括多个少模单元、包围各个少模单元的多芯光纤包层和完美匹配层；所述少模单元的数量为7、13或19个，且均能实现保证较低的串扰；当所述少模单元的数量为7个时，则一个少模单元处于所述多芯光纤包层的中心位置，其余6个少模单元围绕中心位置的少模单元排成正六边形结构，且光纤中任意三个两两相邻的少模单元构成一个正三角形结构；当所述少模单元的数量为13个时，则由一个处于所述多芯光纤包层中心位置的少模单元和外面两层环绕中心位置均匀排列的12个少模单元构成，每一层均包含有6个少模单元，其中第一层的6个少模单元以正六边形形式排列，第二层的6个少模单元以六角星形式排列在第一层少模单元的外围，且光纤中任意三个两两相邻的少模单元构成一个正三角形结构；当所述少模单元的数量为19个时，则由一个处于所述多芯光纤包层中心位置的少模单元和外面两层环绕中心位置均匀排列的18个少模单元构成，第一层包含6个少模单元，第二层包含12个少模单元，其中第一层的6个少模单元以正六边形形式排列，第二层的12个少模单元同样以正六边形结构环绕在第一层少模单元的外围，且光纤中任意三个两两相邻的少模单元构成一个正三角形结构；所述少模单元中任意两个之间的折射率分布情况相同；所述少模单元包括少模纤芯、第一沟槽、第二沟槽以及嵌在第二沟槽中的空气孔；所述少模纤芯的半径为5.5～7.5μm，用来获得较大的有效模场面积；所述第一沟槽的厚度为2～4μm，保证纤芯对光束的限制能力；所述第二沟槽的厚度和空气孔的半径分别为5～14μm和2～4μm，实现低串扰特性；所述多芯光纤包层的直径为125～250μm，用以保证光纤良好的机械性能；所述任意两个少模纤芯的芯间距相等，距离为30～50μm，用于调节低串扰性能；所述多芯光纤包层由纯石英玻璃构成；所述完美匹配层处于光纤结构的最外层，其是利用有限元法进行光纤性能仿真时所加的计算边界和辅助设置。
进一步地，所述第一沟槽由纯石英玻璃构成，其值为n0，由sellmeier公式计算得出，其中B1＝0.6961663；B2＝0.4079426；B3＝0.8974794；λ1＝0.0684043μm；λ2＝0.1162414μm；λ3＝9.896161μm；公式中要求工作波长λ的单位为μm；所述少模纤芯由掺锗石英玻璃构成，与第一沟槽的相对折射率差(n1-n0)/n0控制在1％以内；所述第二沟槽由掺氟石英玻璃构成，所述第二沟槽与第一沟槽的相对折射率差(n2-n0)/n0控制在-0.7％以内，此低掺杂浓度的光纤在制备时，容易使光纤各部分的热力学性质实现匹配；所述空气孔由纯石英玻璃毛细管构成；所述完美匹配层也能称为完美匹配层，英文名perfectly matched layer。
优选地，所述第一沟槽折射率为n0，主要用来通过全内反射把光束限制在所述少模纤芯内；所述少模纤芯折射率为n1，大于所述第一沟槽折射率n0，实现通过提高所述少模纤芯的折射率来获得需要的高阶模式数量；所述第二沟槽折射率为n2，小于所述第一沟槽折射率n0，主要用来抑制相邻纤芯传输的信号模式与包层泄露模式的模式耦合，减小芯间串扰；所述空气孔用来进一步降低纤芯周围的折射率，用来与第二沟槽进行共同调节，减小多芯光纤中纤芯的掺杂浓度和芯间距，获得多个纤芯和少量模式构成的多传输通道，保证低串扰条件下的大容量传输。
优选地，所述每个少模单元中的空气孔的数量能设置为8、9或12个，间隔均匀地分布在第二沟槽中；通过空气孔的设置，进一步降低少模纤芯周围的折射率，能调节所述多芯少模光纤中的芯间距和所述多芯光纤包层内少模单元的数量，从而增加光纤的通信信道；能降低少模纤芯的掺杂浓度、防止不必要的高阶模式的产生。
进一步地，通过将所述少模纤芯的掺杂浓度和纤芯半径在低于1％和小于7.5μm的范围内进行调节，保证模式之间的有效折射率差小于10-3，可以忽略模间串扰，并且保证所述每个少模纤芯在1550nm的波长处能稳定传输LP01、LP11、LP21、LP02、LP31、LP12中4～6种传输模式。
进一步地，通过沟槽气孔叠加的设计，使所述光纤在7芯、13芯和19芯的情况下都能保证相邻的两个少模纤芯之间的串扰值在C+L波段内低于-50dB/100km。
优选地，所述光纤在7芯、13芯和19芯的情况下，每个少模单元中的各个传输模式与基模间的差分模式群时延在C+L波段内都低于25ps/m，LP01模式的色散系数在C+L波段内都低于42ps/(nm*km)。
优选地，所述光纤在7芯、13芯和19芯的情况下，LP01模式的有效模场面积在C+L波段内都大于100μm2，非线性系数都低于1.5W-1*km-1。
本发明由于采用了上述的技术方案，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明设计了一种沟槽气孔叠加的低串扰多芯少模光纤，通过在每个纤芯周围设置的沟槽和气孔叠加结构，结合了二者的优势，有效地降低了纤芯周围包层的折射率，减弱了相邻纤芯之间电场的重叠，从而十分有效地抑制了纤芯之间的串扰。
(2)本发明所设计的沟槽气孔叠加的低串扰多芯少模光纤，能使纤芯实现在C+L波段内同时传输4～6种LP模式，使光纤的传输容量成倍增大；同时保证了每个模式的分离纯度，使模式之间的有效折射率差大于10-3，且能忽略模式之间的耦合带来的串扰。
(3)本发明所设计的沟槽气孔叠加的低串扰多芯少模光纤，与以往的空气孔或沟槽辅助型多芯少模光纤相比，在掺杂浓度上具有明显优势；当纤芯直径、纤芯间距等参数相同时，本发明中少模纤芯和第二沟槽的折射率与纯石英的折射率差控制在1％、-0.7％以内即可达到相同的串扰抑制效果，同时也能更有效地降低光纤的非线性效应。
(4)本发明所设计的沟槽气孔叠加的低串扰多芯少模光纤，在结构设置上更加灵活，可以在纤芯数量、纤芯布局、纤芯直径、纤芯间距、沟槽宽度、气孔的直径和数量以及掺杂浓度等方面灵活调控，使之达到理想的光纤性能。
附图说明
图1为本发明沟槽气孔叠加的低串扰多芯少模光纤的一种七芯少模光纤剖面示意图；
图2为本发明沟槽气孔叠加的低串扰多芯少模光纤的任意两个少模单元之间的折射率分布示意图；
图3为本发明沟槽气孔叠加的低串扰多芯少模光纤的实施例1提供的七芯少模光纤和普通单沟槽辅助七芯少模光纤的结构和模场分布示意图；
图4为本发明沟槽气孔叠加的低串扰多芯少模光纤的几种多芯少模光纤的结构分布示意图；
图5a-图5b为本发明沟槽气孔叠加的低串扰多芯少模光纤的实施例1提供的七芯少模光纤与普通单沟槽辅助型七芯少模光纤中基模在C+L波段内串扰和色散系数的对比情况；
图6为本发明沟槽气孔叠加的低串扰多芯少模光纤的实施例1提供的七芯少模光纤中相邻模式的有效折射率差变化曲线；
图7为本发明沟槽气孔叠加的低串扰多芯少模光纤的实施例1提供的七芯少模光纤在C+L波段内的串扰变化曲线；
图8为本发明沟槽气孔叠加的低串扰多芯少模光纤的实施例1提供的七芯少模光纤的差分模式群时延变化情况；
图9为本发明沟槽气孔叠加的低串扰多芯少模光纤的实施例1提供的七芯少模光纤的色散系数曲线图。
主要附图标记：
1为少模纤芯；2为第一沟槽；3为第二沟槽；4为空气孔；5为多芯光纤包层；6为少模单元；7为完美匹配层。
a为少模纤芯的半径；b为第一沟槽的厚度；e为第二沟槽的厚度；w为空气孔的直径；d为两个相邻的少模纤芯之间的距离；D为多芯光纤包层直径；n1和Δ1分别为少模纤芯的折射率和少模纤芯与第一沟槽的相对折射率差(n1-n0)/n0；n2和Δ2分别为第二沟槽的折射率和第二沟槽与第一沟槽的相对折射率差(n2-n0)/n0；第一沟槽和多芯光纤包层的折射率均为纯石英的折射率n0。
具体实施方式
为了更加清楚地说明本发明的技术应用以及产品优势，下面将结合几个具体实施例和附图对本申请的技术方案进行完整、详细的描述。
以下实例中以7芯、13芯和19芯多芯少模光纤为例进行具体说明。
如图1-2所示，本发明公开了一种沟槽气孔叠加的低串扰多芯少模光纤，其包括多个少模单元6、包围各个少模单元的多芯光纤包层5和完美匹配层7；少模单元6的数量能是7、13或19个，且均能实现保证较低的串扰；若少模单元6的数量为7个，则一个少模单元6处于多芯光纤包层5的中心位置，其余6个少模单元6围绕中心位置的少模单元排成正六边形结构，且光纤中任意三个两两相邻的少模单元6构成一个正三角形结构；若少模单元6的数量为13个，则由一个处于多芯光纤包层5中心位置的少模单元6和外面两层环绕中心位置均匀排列的12个少模单元6构成，其中第一环有6个少模单元6，且以正六边形形式排列，第二环的6个少模单元6以六角星形式排列在第一层少模单元6的外围，光纤中任意三个两两相邻的少模单元6构成一个正三角形结构；若少模单元6的数量为19个，则由一个处于多芯光纤包层5中心位置的少模单元6和外面两层环绕中心位置均匀排列的18个少模单元6构成，其中第一环有6个少模单元6，且以正六边形形式排列，第二环的12个少模单元6同样以正六边形结构环绕在第一层少模单元6的外围，光纤中任意三个两两相邻的少模单元6构成一个正三角形结构；任意两个少模单元6之间的折射率分布情况相同；少模单元6包括少模纤芯1、第一沟槽2、第二沟槽3以及嵌在第二沟槽中的空气孔4；第一沟槽2的厚度为2～4μm，保证纤芯对光束的限制能力；第二沟槽3的厚度和空气孔4的半径分为5～14μm和2～4μm，用来实现低串扰特性；多芯光纤包层5的直径为125～250μm，用以保证光纤良好的机械性能；任意两个少模纤芯1的芯间距相等，距离为30～50μm，用于调节低串扰性能；第一沟槽2折射率为n0，主要用来通过全内反射把光束限制在少模纤芯内；少模纤芯1折射率为n1，且大于第一沟槽2折射率n0，实现通过提高少模纤芯的折射率来获得需要的高阶模式数量；第二沟槽3折射率为n2，小于第一沟槽2折射率n0，主要用来抑制相邻纤芯传输的信号模式与包层泄露模式的模式耦合，减小芯间串扰；空气孔4用来进一步降低纤芯周围的折射率，并且与第二沟槽3共同作用，调控多芯光纤中的芯间距、减小多芯光纤包层的直径；多芯光纤包层5由纯石英玻璃构成；完美匹配层7处于光纤结构的最外层，其是利用有限元法进行光纤性能仿真时所加的计算边界和辅助设置。
实施例1
本实施例提供的是一种沟槽气孔叠加型七芯少模光纤，其结构和模场分布如图3所示，一个少模单元6处于多芯光纤包层5的中心位置，其余六个少模单元6在外围排成正六边形结构，光纤中任意三个两两相邻的少模单元6构成一个正三角形结构，每个少模单元6中空气孔4的数量为12；少模单元6采用阶跃折射率分布设计，如图2所示，其中少模纤芯1与第一沟槽2的相对折射率差Δ1设置为1％，第二沟槽3与第一沟槽2的相对折射率差Δ2设置为-0.7％，纤芯半径a设置为7μm，纤芯间距d设置为40μm，第一沟槽2的厚度b设置为2.5μm，第二沟槽3的厚度e设置为8μm，空气孔4的直径w设置为5μm，多芯光纤包层5直径D设置为140μm，利用COMSOL Multiphysics软件对其在C+L波段进行扫描。
本实施例制备的七芯少模光纤中每个纤芯在C+L波段内支持LP01、LP11、LP21、LP02、LP31、LP12六种传输模式；如图6所示，同一纤芯中相邻模式之间的有效折射率差在C+L波段内均大于10-3，模间串扰可以忽略；图7为LP01、LP11、LP21、LP02、LP31、LP12六种模式在C+L波段内传输100km时的串扰情况，计算结果表明，光纤在传输100km后仍能保持低串扰特性；如图8所示，LP11、LP21、LP02、LP31、LP12五种模式与基模之间的差分模式群时延在C+L波段内均小于22ps/m；如图9所示，LP01、LP11、LP21、LP02、LP31、LP12六种模式C+L波段内的色散系数均小于42ps/(nm*km)，光纤保持良好传输特性；LP01模式在1550nm处的有效模场面积为122.5μm2，非线性系数为0.85W-1*km-1。
实施例2
本实施例提供的是一种与实施例1对比的单沟槽辅助型七芯少模光纤，其结构和模场分布如图3所示，与实施例1相比，除了没有空气孔4结构，其它参数完全相同，利用COMSOLMultiphysics软件对其在C+L波段进行扫描；图5(a)和(b)分别为本实施例和实施例1在C+L波段内LP01模式的串扰对比图和色散系数对比图，其结果表明，本发明提供的沟槽气孔叠加型辅助结构可以在不增加光纤色散的条件下更好地抑制串扰。
实施例3
本实施例提供的是一种沟槽气孔叠加型十三芯少模光纤，其结构分布如图4所示，由一个处于中心位置的少模单元6和外面两层环绕中心位置均匀排列的十二个少模单元6构成，其中第一环有6个少模单元6，以正六边形形式排列，第二环的6个少模单元6以六角星形式排列在第一层少模单元6的外围，光纤中任意三个两两相邻的少模单元6构成一个正三角形结构,每个少模单元6中空气孔4的数量为12；少模单元6采用阶跃折射率分布设计，如图2所示，其中少模纤芯1与第一沟槽2相对折射率差Δ1设置为1％，第二沟槽3与第一沟槽2的相对折射率差Δ2设置为-0.7％，纤芯半径a设置为7μm，纤芯间距d设置为42μm，第一沟槽2的厚度b设置为3μm，第二沟槽3的厚度e设置为10μm，空气孔4的直径w设置为6μm，多芯光纤包层5直径D设置为200μm，利用COMSOLMultiphysics软件对其进行1540～1560nm的波长扫描。
本实施例制备的十三芯少模光纤中每个纤芯在1550nm处支持LP01、LP11、LP21、LP02、LP31、LP12六种模式传输；在1550nm处，相邻模式间的有效模式折射率差均大于10-3，模间串扰可以忽略；LP01、LP11、LP21、LP02、LP31、LP12六种模式在1550nm处的串扰值分别为-134.27dB/100km、-155.21dB/100km、-128.25dB/100km、-136.47dB/100km、-120.47dB/100km、-101.51dB/100km，串扰得到有效抑制；LP11、LP21、LP02、LP31、LP12五种模式与基模之间的差分模式群时延在1550nm处分别为5.95ps/m、12.99ps/m、14.16ps/m、19.97ps/m、18ps/m；LP01、LP11、LP21、LP02、LP31、LP12六种模式在1550nm处的色散系数分别为25.77ps/(nm*km)、30.08ps/(nm*km)、33.35ps/(nm*km)、30.77ps/(nm*km)、32.98ps/(nm*km)、16.11ps/(nm*km)；LP01模式在1550nm处的有效模场面积为121.73μm2，非线性系数为0.86W-1*km-1。
实施例4
本实施例提供的是一种沟槽气孔叠加型十九芯少模光纤，其结构分布如图4所示，由一个处于中心位置的少模单元6和外面两层环绕中心位置均匀排列的十八个少模单元6构成，其中，第一环的6个少模单元6以正六边形结构排列，第二环的12个少模单元6同样以正六边形结构环绕在第一层少模单元6的外围，光纤中任意三个两两相邻的少模单元6构成一个正三角形结构；每个少模单元6中空气孔4的数量为12；少模单元6采用阶跃折射率分布设计，如图2所示，其中少模纤芯1与第一沟槽2的相对折射率差Δ1设置为1％，第二沟槽3与第一沟槽2的相对折射率差Δ2设置为-0.7％，纤芯半径a设置为6.5μm，纤芯间距d设置为44μm，第一沟槽2的厚度b设置为3μm，第二沟槽3的厚度e设置为10μm，空气孔4的直径w设置为6μm，多芯光纤包层5直径D设置为240μm，利用COMSOLMultiphysics软件对其进行1540～1560nm的波长扫描。
本实施例制备的十九芯少模光纤中每个纤芯支持LP01、LP11、LP21、LP02、LP31、LP12六种模式传输；在1550nm处，相邻模式间的有效模式折射率差均大于10-3，模间串扰可以忽略；LP01、LP11、LP21、LP02、LP31、LP12六种模式在1550nm处的串扰值分别为-136.17dB/100km、-135.06dB/100km、-150.84dB/100km、-144.59dB/100km、-127.46dB/100km、-84.13dB/100km；LP11、LP21、LP02、LP31、LP12五种模式与基模之间的差分模式群时延在1550nm处分别为6.40ps/m、13.63ps/m、14.27ps/m、20.12ps/m、15.01ps/m；LP01、LP11、LP21、LP02、LP31、LP12六种模式在1550nm处的色散系数分别为25.93ps/(nm*km)、30.04ps/(nm*km)、32.08ps/(nm*km)、27.52ps/(nm*km)、28.53ps/(nm*km)、28.53ps/(nm*km)；LP01模式在1550nm处的有效模场面积为107.79μm2，非线性系数为0.97W-1*km-1。
实施例5
本实施例提供的是一种沟槽气孔叠加型七芯少模光纤，其结构分布如图4所示，一个少模单元6处于多芯光纤包层5的中心位置，其余六个少模单元6在外围排成正六边形结构，光纤中任意三个两两相邻的少模单元6构成一个正三角形结构，每个少模单元6中空气孔4的数量为8。少模单元6采用阶跃折射率分布设计，如图2所示，其中少模纤芯1与第一沟槽2的相对折射率差Δ1设置为0.9％，第二沟槽3与第一沟槽2的相对折射率差Δ2设置为-0.7％，纤芯半径a设置为7.5μm，纤芯间距d设置为44μm，第一沟槽2的厚度b设置为3μm，第二沟槽3的厚度e设置为10μm，空气孔4的直径w设置为6μm，多芯光纤包层5直径D设置为150μm，利用COMSOL Multiphysics软件对其进行1540～1560nm的波长扫描。
本实施例制备的七芯少模光纤中每个纤芯支持LP01、LP11、LP21、LP02、LP31、LP12六种模式传输；在1550nm处，相邻模式间的有效模式折射率差均大于10-3，模间串扰可以忽略；LP01、LP11、LP21、LP02、LP31、LP12六种模式在1550nm处的串扰值分别为-130.15dB/100km、-118.13dB/100km、-101.58dB/100km、-90.73dB/100km、-76.22dB/100km、-54.291dB/100km；LP11、LP21、LP02、LP31、LP12五种模式与基模之间的差分模式群时延在1550nm处分别为5.29ps/m、11.62ps/m、12.81ps/m、18.09ps/m、17.21ps/m；LP01、LP11、LP21、LP02、LP31、LP12六种模式在1550nm处的色散系数分别为25.37ps/(nm*km)、29.36ps/(nm*km)、32.72ps/(nm*km)、30.99ps/(nm*km)、33.45ps/(nm*km)、21ps/(nm*km)；LP01模式在1550nm处的有效模场面积为139.67μm2，为准非线性系数为0.75W-1*km-1。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围。
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