文档介绍：南京邮电大学
硕士学位论文
平均光孤子系统下应用相敏光放大器补偿偏振模色散的研究
姓名:鲍继坡
申请学位级别:硕士
专业:通信与信息系统
指导教师:李跃辉
20100401
摘要超高速、超长中继距离传输~直是光纤通信所追求的目标。而光纤损耗、色散和非线性效应足其发展的主要限制因素。掺饵光纤放大器某鱿郑痈旧辖饩隽斯庀送信系统中的光纤损耗问题,但其对光纤色敞没有补偿作用。随着传输速率和距离的增加,动态随机变化的光纤偏振模色散晌O低承阅艿闹饕O拗埔蛩刂弧;诩虿光参量放火原理的柏敏光纤参量放大器喽杂贓裕哂械驮肷甘蜕散补偿等优点。应用在线性高速光纤通信系统中,鲆娴南辔幻舾行远月龀宀ㄐ尉有一定的整形作用,能够抑制光脉冲的展宽;应用在孤子通信系统中,,从而显著延长孤子的稳定传输距离。本论文采用计算机系统仿真的方法,通过数值求解简化的基本传输方程和非线性薛定谔方程,主要研究在平均孤子系统中怨庀似衲I⒌牟钩バЧ论文在分析虴南低衬P突∩希教至朔直鸩捎肞和作为在线放大器补偿平均孤子系统的性能。仿真表明,由于陨包括偏振模色散幸欢的补偿作用,且几乎没有肷湎低承阅芤8哂贓B畚淖胖胤抡嫜芯苛丝悸那榭鱿拢琍孤子系统中系统和放大器参量变化对系统传输性能的影响。研究结果表明:在其他条件均相同的情况下,仅传输速率的变化对孤子系统性能影响不大;而孤子脉宽对孤子系统传输性能影响较大,脉宽越宽,孤子能量经过长距离传输后衰减越小;偏振模色散系数越大,信号的传输距离越短;光纤色散系数增大同样引起传输性能劣化和加剧孤子的互作用;另外,适当稍微增加脑鲆婕饶懿钩放大过程中的损耗,又能减少孤子间互作用;对于骄伦酉低常糯笃骷渚嗖唤鍪芊糯笃髟鲆嫦拗疲沂限于孤子功率的下降程度和孤子间互作用;此外,为了孤子的稳定传输,械南辔黄移必须控制在一定的范围以内。总之,通过对τ糜诠夤伦酉低持写湫阅艿难芯浚玫搅艘幌盗杏杏玫慕崧郏对于今后诠夤伦酉低持械氖导恃芯烤哂幸欢ǖ牟慰技壑怠关键词:平均光孤子偏振模色散相敏光放大器掺铒光纤放大器非线性薛定谔方程南京邮看笱叮簂:研究生学位论文摘要
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第一章绪论光纤孤子通信偏振模色散在光纤通信的发展过程中,超高速、大容量、长距离始终是人们追求的目标。然而,实现超速、长距离传输的关键问题之一心还庀松⒍怨馔ㄐ畔低车男阅苡跋熘饕1硐衷对传输中继距离和传输速率的限制。当色散引起光信号脉冲的展宽大于倍的输入脉宽变低、传播速度变慢。即造成脉冲后沿比前沿运动快,从而使脉冲受到压缩变窄。如果能使光脉冲变宽和变窄这两种效应正好互相抵消,光脉冲就会像一个一个孤立的粒子那样形成光孤子,在光纤中传播能长时间保持形态、幅度和速度不变,因而可以实现超长距离、输。是由于光纤中存在双折射现象,光纤中两个相互垂直的偏振模在单位长度中的时间差。光纤双折射差异越大,狄步酱螅并随光纤的长度变化;由于双折射偏振态沿光纤轴向变化,外界条件的变化将引起光纤传输偏振态的不稳定,这对某些应用场合,严重影响了传输信号。同时,由于光纤中的两个偏振模之间要发生能量交换J今詈,其结果对挠跋旖衔8丛印R话憷此担间耦合越紧密,翟叫 S氩ǔど⒉煌琍不是一个确定的值,而是服从麦克斯韦分布的随机量。光纤中偏振模的研究起源于对相干光通信中信号光的偏振态的研究,偏振模色散这一概念最早出现于年嵋闟热丝J冀玃作为对长途光纤通信系统带宽的限制的因素进行研究。此时光纤通信系统中采用光电中继器对信号进行再生,中继距离光纤的损耗、色散和非线性效应足限制人们达到这一目标的几个因素。掺铒光纤放大器某鱿趾蜕逃没构獯渲泄纤损耗的影响变得次要,光纤色散上升为首要限制因素,因此色散补偿成为了光纤通信时,光接收灵敏度急剧下降、均衡困难、误码率增加∞R虼耍O氡Vねㄐ胖柿勘匦爰大码间距,这就不得不付出降低码速率、减少通信容量的代价。光纤中还存在“自相位调制庵址窍咝缘奶匦裕浣峁构庑藕诺穆龀宀顾跣应。在光纤中,这种非线性特性使光脉冲后沿的频率变高、传播速度变快;而前沿的频率超大容量的传输目的。‘光孤子通信就是利用光纤色散与非线性相互作用之问的平衡来实现的一种光纤通信方式。其光脉冲孤子在传输过程中将始终保持形状不变,从而可以实现超长距离的稳定传偏振模色散南京邮电人学坝簕可宦畚第一章绪论
相敏光放大技术及其优点韭畚牡闹饕9ぷ短,传输速率低,姑挥幸鹑嗣堑闹厥印某鱿郑说难由旃庀送ㄐ诺闹继距离,同时色散补偿光纤凸庀斯庹こ晒υ擞茫瓜低车纳⒌任侍獾玫胶芎玫目服。这样和系统传输速率迅速提高,传输容量进一步增大,当系统的传输速率达到/或更高时,晌O低承阅芎透弑忍