文档介绍：脉冲的涨宽与变窄光脉冲传输的基本方程?在单模光纤中传播的光场的每一个频率分量都是平面波,可写成式中, G(0, ?)为初始振幅; β为模式传播常数, F(x ,y) 为模式场分布,通常 F(x ,y) 也与频率和非线性有关,但对谱宽Δ?<< ? 0 的光脉冲和弱非线性近似下,其依存关系可忽略不计。这里? 0是脉冲频谱的中心频率,称为载频。) exp( ),0(),(),(zjGyxFrE?????在Δω范围的不同谱分量的光场在光纤中传输关系?对上式作傅氏逆变换,得?脉冲展宽是由β的频率依赖性引起的,不同频率分量的光场将以不同的β(ω)传输????dtjzGtzG??????) exp( ),(),( 2 1) exp( ),0(),(zjGzG?????对Δω<<ω 0的准单色光脉冲,其不同频率分量的β(ω) 可在ω=ω 0附近作泰勒展开求得?式中, Δω=ω-ω 0;β m =(d mβ/dω m);β 1 =1/v g,v g 为群速度; β 2为群速色散( GVD) ;β 3为高阶色散,与色散斜率 S有关。这样即可求得 G(z,t) 。?将 G(z,t) 分解为按载频ω 0 变化的快变部分 exp(- jω t)和按Δω=ω-ω 0而变化的慢变部分 A(z,t) , 可得 G(z,t)=A(z,t)exp[j( β 0 z-ω 0 t)] 则可发现慢变振幅 A(z,t) 为?式中, A(0, Δω)= G(0, Δω),为 A(0,t) 的傅氏变换。慢变部分亦叫慢变包络。这样的分析方法称为慢变包络近似。?为分析慢变包络随距离的演化规律,对上式求导, 并将Δω用?/?t代替,则时域慢变包络方程可写为?上式表明, 在光脉冲传输过程中,其波形是如何受光纤色散的影响。 0 3 3 2 236 122 1???????????? t A t A jt Az A???啁啾?是通信技术有关编码脉冲技术中的一种术语,是指对脉冲进行编码时,其载频在脉冲持续时间内线性地增加,当将脉冲变到音频地,会发出一种声音,听起来像鸟叫的啁啾声,故名“啁啾”。?后来就将脉冲传输时中心波长发生偏移的现象叫做“啁啾”。例如在光纤通信中由于激光二极管本身不稳定而使传输单个脉冲时中心波长瞬时偏移的现象,也叫“啁啾”。频率啁啾?这是因为当激光器被调制时载流子浓度被调制从而引起折射率随时间变化导致纵模频率发生变化称为频率啁啾。?频率啁啾在时间上平均的结果是使单个纵模的谱宽展宽在接近张弛振荡频率处展宽最为明显。?有啁啾的脉冲,其傅氏频谱比无啁啾脉冲的宽。振幅 1/e处的频谱的半宽度为Δω=(1+C 2) 1/2 /T 0 ?通常谱宽Δω和T 0可用仪器测出,由此可求得 C。?C值可正可负(代表产生光脉冲时引入的附加线性调频) – C>0 表示从脉冲前沿到后沿变化时,瞬时频率线性增加, 称为正啁啾或上啁啾;– C<0 则相反,称为负啁啾或下啁啾。?光脉冲的色散展宽?带啁啾的光脉冲在光纤中传输时将会加剧色散展宽?无啁啾(C=0) 的光脉冲,其脉宽谱宽积满足关系: Δω T 0=1,这种脉冲谱宽最窄,称为变换限制脉冲。–出现啁啾时,谱宽增加(1+ C 2) 1/2倍。