论文部分内容阅读
近年来,光纤通信正向超高速、超长(无中继)距离传输方向发展,光孤子通信也就越来越受到重视,成为研究的热点。但是包括Gordon-Haus抖动和输入功率无法随意提高等在类的一系列因素的影响限制了光孤子长距离通信容量。于是在色散管理系统中进行孤子传输引起了人们浓厚的兴趣。
色散管理孤子是一种周期性色散补偿方案,它使光纤色散在空间上交替变化,脉冲在传输过程中经历周期性的展宽和压缩,表现更为稳定。相对于传统孤子,色散管理孤子通过合理的选择色散图,以其近为零的平均色散值以及局部的大色散值获得了更高的入射功率,从而提高了信噪比,减小了Gordon-Haus抖动的影响。
首先,简单介绍了影响光纤传输的主要因素,光纤损耗、群速度色散和非线性效应,然后说明了光孤子形成的机制和光孤子传输系统的构成。
其次,理论分析了孤子传输系统的性能,从非线性薛定谔方程(NLS)导出了孤子解,最后,通过建立色散管理孤子传输系统的仿真模型,采用分布傅立叶法数值求解非线性薛定谔方程(NLS)以及Q值判断法,分析了三种色散管理孤子模型(色散渐减光纤DDF、经典色散管理孤子DM和密集色散管理孤子DDM)的性能,主要的工作和结论有:分析了色散渐减光纤的传输性能;研究了色散图强度、输入孤子功率、初始孤子波形等因素对DM系统性能的影响,得到了一些有用的结论和一组优化参数;比较分析了孤子系统和色散管理孤子系统中由于EDFA产生的Gordon-Haus定时抖动,得到了两种系统抖动随距离变化关系曲线;分析了色散图强度、输入孤子功率等因素对DDM系统性能的影响,得到的主要结论为:高速率时,DDM相比DM系统有明显优势;不同的色散图强度均对应一个最佳的入射功率,使得系统的传输距离最大。