文档介绍：分类号密级
UDC 注1
学位论文
光孤子通信系统中偏振模色散的研究
(题名和副题名)
陈曦
(作者姓名)
指导教师姓名谢康教授
电子科技大学成都
(职务、职称、学位、单位名称及地址)
申请专业学位级别硕士专业名称光学工程
论文提交日期 论文答辩日期
学位授予单位和日期电子科技大学
答辩委员会主席
评阅人
2009 年月日
注 1:注明《国际十进分类法 UDC》的类号。
独创性声明
本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作
及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方
外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为
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说明并表示谢意。
签名: 日期: 年月日
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签名: 导师签名:
日期: 年月日
摘要
摘要
光纤通信系统以其传输速度快、传输距离远、信息容量大、保密性强等优势
已成为现代通信的主体。随着通信技术发展,一种全新的超高速、大容量、超长
距离的非线性全光通信技术——光孤子通信开始走入人们的视线,其以非线性光
学作为理论基础,克服了光纤色散对光信号传输的限制,通信距离可达数万公里,
并适用于波分复用(WDM)和光时分复用(OTDM)的长距离高速光纤通信,是进一步
提高光纤通信系统容量的最佳通信方式。与此同时,偏振模色散(PMD)对光纤通信
容量的限制越来越明显,并且成为限制高速率传输系统中的一个重要因素。
本文对光孤子通信的理论和应用做了介绍和研究,探讨了有损光纤中的孤子
色散管理技术。讨论了一种新型的基于色散衰减光纤的色散管理,可以只用两段
不同色散的光纤连在一起来实现指数衰减色散光纤,而且在每个色散图中不同的
色散值可以通过改变两段光纤的长度来实现。结果显示这种方法比起传统的孤子
系统有更多的优点。
用分步傅立叶算法对光孤子的一般传输方程——非线性薛定谔方程(NLSE)进
行求解,验证了皮秒光孤子的特性。当脉冲宽度小于皮秒量级时,高阶非线性效
应和高阶色散效应将不可忽略,此时飞秒量级的脉冲在光纤中的传输满足高阶修
正的非线性薛定谔方程(HONLS)。同样通过分步傅立叶算法求解,探讨了飞秒光
孤子的传输特性。
在已有的大量关于皮秒量级光孤子通信中偏振模色散研究的基础上,通过求
解含 PMD 的飞秒孤子对方程——高阶修正的耦合非线性薛定谔方程,研究了飞秒
光孤子系统中 PMD 的特性。对同相和正交飞秒孤子对分别进行了讨论,结果显示:
正交飞秒孤子比同相飞秒孤子具有更好的自俘获特性;偏振角不影响自俘获;双
折射系数越大,PMD 越大,自俘获效应越不明显;正交飞秒孤子和同相飞秒孤子
对相对振幅都很敏感,这与皮秒孤子不同;入射功率对于正交孤子对的自俘获效
应有阈值;比起皮秒孤子的来说,因为飞秒孤子的自频移效应,发生明显的自俘
获效应的条件比较困难,而且基本没有完美的自俘获使得两分量群速度相同。在
最后,我们提出了一种近似判定功率对于正交飞秒孤子对的阈值的方法。
关键词:光孤子,偏振模色散,分步傅立叶算法,非线性薛定谔方程,飞秒脉冲
I
ABSTRACT
ABSTRACT
munication has e the main body of munication system
with its high transmission speed, long transmission distance, large information capacity
and strong security characteristics. As munication technology progresses, a new
kind of nonlinear all-munication technology ——munication
which has super high speed ,large capacity,