据报道,2019年的移动端数据流量将会是2014年数据流量的至少10倍,将很可能达到每月24.3艾字节的数据流量高峰。多输入-多输出是一种基于空间复用和空间分集技术的最先进的无线通信技术,利用它可以成倍的提升传输容量,是解决数据流量传输瓶颈的关键技术。现如今,对于多输入-多输出技术,出现了许多复用方式,例如:极化波复用、波分复用和最新的空间复用等。然而这些方案都需要昂贵的多路复用器和解复用器,使搭建成本较高,限制了它们在未来大容量、长距离信号传输上的应用。因此,模分复用技术诞生。模分复用技术是利用光纤中的不同模式进行多路传输的技术,其中每个模式都可以作为一条传输信道。模分复用需要多个模式作为传输信道,但是多模光纤中的模式损耗以及模式耦合都是十分严重的。相较而言,少模光纤有较大的模场面积,并且含有的模式数目少且稳定,因此十分适合用来做为模分复用系统的传输光纤。近年来,可以支持三种空间模式(LP₀₁,2xLP₁₁)、六种空间模式(LP₀₁,2xLP₁₁,2xLP₂₁和 LP₀₂)以及十五种空间模式(LP₀₁,2xLP₁₁,2xLP₂₁,LP₀₂,2xLP₃₁,2xLP₁₂,2xLP₄₁,2xLP₂₂和LP₀₃)的3D波导光子灯笼已经被成功研制出来。这使得传输系统在不会显著增加插入损耗和成本的基础上,可以灵活升级。本文利用少模光纤中的三种不同模式(LP₀₁/LP₁₁a/LP₁₁b)分别实现三路信道的复用,用非选择性3D波导光子灯笼将三根单模光纤的传输信号复用进一根少模光纤的三个模式进行传输,从而研究少模光纤下的,模分复用通信系统的传输特性。实验分别对传输系统的传输光信号的模场分布、传输信道的莱斯因子以及传输信道的传输矩阵条件数进行测量和分析。研究结果证明,随着传输光纤长度的增加,传输信道矩阵条件数向着减小的趋势发展并且传输信道分布也渐渐从莱斯分布转向瑞利分布。这些都意味着空间复用环境在随着传输长度的增加而变良好,更加有利于多路信号的传输。