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随着光纤技术的发展,光纤放大器和各种色散补偿技术的研制成功并投入商用,光纤的衰减和色散不再是光通信系统的传输距离的主要限制因素。研究表明,当信号的传输速率达到10Gbit/s以上时,光纤中原本微小的偏振模色散效应能明显损害系统的传输性能,限制系统的传输距离,成为高速率光传输系统中的主要限制因素,对它的研究也越来越成为光传输领域的热点。
双折射是光纤中产生偏振模色散的主要原因,论文首先介绍了双折射的概念,然后分析了偏振模色散的基本原理,包括偏振模色散的定义以及相关名词的概念,接着介绍了偏振模色散的数学描述方法、统计特性和测量方法,为以后各章的讨论提供了理论基础。
在实验室对真实光纤中的偏振模色散效应进行研究不太经济,所以论文研究了偏振模色散模拟器。本文从偏振模色散的斯托克斯矢量表示出发,首先导出了光纤模拟器级联模型中偏振模色散的解析关系,然后对三种目前较为常用的偏振模色散模拟器,通过改变级联的光纤段数,采用蒙特-卡罗方法分别实现了一阶偏振模色散统计特性的仿真。考虑到随着光纤技术的发展,二阶偏振模色散效应对光纤传输系统的影响也变得不能忽视。目前对模拟器仿真二阶偏振模色散的性能研究的不多,本文在对模拟器的一阶统计特性仿真的基础上对模拟器的二阶仿真性也进行了系统的研究。通过对一阶二阶的仿真结果的分析,得出了结果,对模拟器的选择和设计具有一定的实际指导作用。
论文最后对偏振模色散的抑制方法进行了分析。首先分一阶二阶补偿分别讨论了几种传统的偏振模色散反馈补偿方法,然后分析了目前较为新颖的前馈补偿技术,指出了它的不足,并对不同的补偿方案进行了比较。