文档介绍：西安电子科技大学
博士学位论文
偏振模色散与光纤拉曼放大器研究
姓名:王海晏
申请学位级别:博士
专业:物理电子学
指导教师:安毓英
20090901
捅要偏振模色散已成为/陨瞎庀送ㄐ畔低辰谐ぞ嗬氪浔匦肟悸堑闹要因素之一,是目前光纤通信领域的一个研究热点。本论文主要围绕偏振模色散的理论基础知识而展开,重点讨论了偏振模色散在各个空间中的描述以及其间的关系、统计分布特性、偏振模色散补偿和实验、旋光纤特性以及光纤拉曼放大器中偏振模色散与增益、偏振相关增益之间的关系等,同时初步探讨、计算了旋光纤中信号的频谱特性以及利用旋光纤制作拉曼光纤放大器以控制偏振相关损耗的规律以及各参数之间关系。本论文的主要工作如下:本文首先对描述偏振模色散的有关概念及其特性等进行了总结,为以后各章的讨论提供了理论基础。深入讨论了偏振模色散的三种雇锌怂箍占洹⑶硭箍间、坡印廷空间硎痉椒ḿ捌淙咧涞谋冉稀V赋鋈叩囊恢滦浴⒘O岛透自的弱点。然后利用比较结果讨论了琼斯占浜推掠⊥占渌含的在通讯过程中传输眼图预测所必需的信息。对由于鸬奶讲馄鞯牡缌变化作了估算。然后,讨论和计算挠泄刈韵喙睾煌ü云胀ü庀酥蠵信号功率谱的推导研究,结合前面结论,得出单向旋光纤中信号功率谱及其对单一频率下传输信号谱特性的影响;分析了旋周期与光纤拍长之间的关系对⑿藕牌椎通过对光补偿器内部结构及反馈机制的讨论,描述了钩サ脑恚捎主态法不会增加系统的担时疚木鸵恢种魈牢シń辛死砺鄯治龊实验研究,并取得一致结论。利用理论推导和数值模拟的方法定量分析了单向旋光纤和周期旋光纤分别在常双折射和随机双折射情形下对南跋臁本文最后着重研究使用旋光纤的拉曼放大器的拉曼增益、偏振相关增益的部分统计规律与问⑿庀瞬问涞墓叵导跋嗷ビ跋臁6訟噪声也作了一些讨论和仿真计算。关键词:光纤双折射;偏振模色散;旋光纤;拉曼光纤放大器:偏振相关增益特性的改变的特点。摘要
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琍偏振模色散与光纤拉曼放大器研究:
本人签名:盈出乏菇袭本人签名:么型笪兰:,日期关于论文使用授权的说明独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果;也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切相关责任。本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。本人保证毕业离校后,发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件,允许查阅和借阅论文;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。本人签名:导师签名:
厄甄而第一章绪论帚一早珀概述网络的不断演进和巨大的信息传输需求,使人们对光纤通信提出了更高的要求,同时也促进了光纤通信高技术的发展。单信道传输速率己经向/踔潦更高速率发展,而采用密集波分复用际鹾凸馐狈指从际跎踔可以将传输容量提高到/考丁K孀殴庀酥圃旃ひ盏闹鸩酵晟坪筒纛锕庀朔大器、拉曼光纤放大器氲继骞夥糯笃等光器件的研制成功,使光纤衰减对系统的传输距离不再起主要限制作用,传输距离已经大大超过了。随着业务的爆炸性增长,对网络带宽的需求不仅变得越来越大,而且由于业务量本身的不确定性和不可预见性,对网络带宽的动态分配要求也越来越迫切。在光通信技术飞速发展的同时,许多在低速率、小容量和短距离光通信系统中表现不明显的偏振模色散,效应逐渐凸显了出来,芩鸷ο低车拇湫阅埽拗葡低车拇渌俾屎途嗬耄⒈蝗衔J窍拗高速光纤通信系统传输容量和距离的最终因素。什么是偏振模色散在理想的正圆光纤中传输的光脉冲,由于受到光纤材料的色散特性、模式以及光源光谱宽度等因素的影响,使该脉冲产生“延迟畸变”而导致脉冲通过光纤后发生展宽,这一效应称为“光纤的色散”。光纤中的色散分成以下几种:色度色散,包括材料色散捎诠庀瞬牧系恼凵渎仕孀湃肷涞墓馄德实谋浠纳和波导色散捎谀骋桓龃úツ5娜核俣榷杂诠獾钠德驶虿ǔげ皇浅J约肮庠吹谱线有一定宽度,因此产生的色散称波导色散荒<渖ⅲ捎诟鞲瞿J郊淙速度不同而产生色散。模间色散仅存在于多模光纤中,单模、多模光纤都存在材料色散,而单模光纤只有色度色散。总的色散大小用色散系数△您表示:其中,△%表示模间色散系数,△砀表示材料色散系数,△‰表示波导色散系数。实际上光纤并不都是正圆的。一般单模光纤中都同时存在两个正交的模式虷,。如果光纤的结构为完全的轴对称,则