随着社会信息化程度的不断提高,网络流量从2000年以来一直保持了10年增长100倍的发展趋势,而目前网络流量已接近现有传输技术的极限,发展新型传输技术以满足未来网络发展的要求已成为一个迫在眉睫的任务。当前时间、频率、偏振、多进制调制和多光纤等维度的利用已接近极限,只有采用新的空分复用技术才有可能进一步提高光纤的传输能力。多维复用光纤通信基础研究正是利用目前有线传输中唯一一个未被有效利用的参数——空间维度来提高信息传输容量,对于提高我国科技水平和信息化水平都有重要的意义。

  多维复用指的是综合利用信号的不同物理属性(如时间、频率、幅度、相位、偏振、空间分布等),将多路低速率信号合成到一物理链路,形成一高速率信号以提高信道的传输容量的方法。

  在通信技术历史上,每当增加新的参数作为新维度后,系统信息容量就会有数量级的提高。目前光波的时隙、幅度、相位、频率、偏振等参数已被用于提高光通信传输容量与频谱效率,因此只有寻找新的参数维度才能提高光通信系统和网络的功能。光纤中的空间维度,包括模式、多芯光纤,是目前光纤传输中唯一未被利用的参数。利用空间维度不仅可达到提高系统信息容量数量级的目的,而且还将带来网络的变革,促成新的应用环境。本项目把空间维度与时隙、幅度、相位、频率、偏振相结合,研究多维资源与新应用环境的传输理论与方法。