相敏光參量放大器對(duì)動(dòng)態(tài)光孤子系統(tǒng)偏振模色散補(bǔ)償?shù)难芯?pdf

1、隨著社會(huì)的信息化發(fā)展和Internet網(wǎng)用戶的急劇增加，促使作為信息傳輸主要手段的光纖通信向超高速、超長(zhǎng)距離和大容量的目標(biāo)發(fā)展。光纖中的損耗、色散和非線性效應(yīng)卻一直限制和影響著這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。摻鉺光纖放大器(EDFA)的出現(xiàn)，解決了光纖通信系統(tǒng)中的光纖損耗問題。然而色散管理（補(bǔ)償）和非線性效應(yīng)的抑制成為近年來(lái)高速光傳輸領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。當(dāng)系統(tǒng)的傳輸速率達(dá)到10Gbit/s或更高時(shí)，原本在單模光纖中十分微小而被認(rèn)為可以忽略不計(jì)的偏振模色散(

2、PMD)成為系統(tǒng)性能的限制因素。
　　 目前光纖通信中大都采用EDFA作為中繼放大器。而EDFA存在放大的自發(fā)輻射(ASE)噪聲，級(jí)聯(lián)EDFA的ASE噪聲積累，嚴(yán)重影響系統(tǒng)的性能?；诤?jiǎn)并光參量放大原理的相敏光放大器(PSA)具有低噪聲指數(shù)和色散補(bǔ)償效果等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用在孤子通信系統(tǒng)中，PSA可以克服Gordon-Haus限制，從而顯著延長(zhǎng)孤子的穩(wěn)定傳輸距離。
　　 本論文通過數(shù)值求解簡(jiǎn)化的基本傳輸方程和非線性薛定諤方程，采

3、用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)仿真的方法，研究PSA動(dòng)態(tài)光孤子傳輸系統(tǒng)對(duì)光纖偏振模色散的補(bǔ)償效果。論文首先在分析孤子脈沖傳輸和光參量放大理論的基礎(chǔ)上，對(duì)PSA的放大原理和色散補(bǔ)償特性做了理論探討；其次建立了EDFA和PSA的數(shù)值仿真模型，比較了PSA與EDFA動(dòng)態(tài)光孤子傳輸系統(tǒng)對(duì)光纖偏振模色散的補(bǔ)償效果，結(jié)果顯示應(yīng)用PSA無(wú)需附加其它孤子控制措施就能突破Gordon-Haus限制，極大地延長(zhǎng)了光孤子的穩(wěn)定傳輸距離；最后論文著重仿真研究了考慮PMD的情況下

4、，PSA動(dòng)態(tài)孤子系統(tǒng)中系統(tǒng)和放大器參量變化對(duì)系統(tǒng)傳輸性能的影響，研究結(jié)果表明：高速率的脈沖經(jīng)長(zhǎng)距離的傳輸后會(huì)有一定程度的展寬和分叉；光纖色散參量的大小對(duì)動(dòng)態(tài)孤子系統(tǒng)的傳輸性能影響較大，較高的色散值限制了孤子的傳輸距離；而較大的偏振模色散系數(shù)會(huì)使脈沖出現(xiàn)擾動(dòng)，降低系統(tǒng)的傳輸性能；初始脈寬的變化顯著影響系統(tǒng)的性能，在孤子的初始脈沖不產(chǎn)生交疊的前提下，應(yīng)盡可能采用較大的初始脈寬。適當(dāng)增加放大器間距和微調(diào)放大器增益都能對(duì)孤子傳輸?shù)男阅苡幸欢ǔ潭?/p>