少模光纖通信系統(tǒng)的非線性及其抑制.pdf

1、在現(xiàn)有通信流量不斷加大，光纖傳輸容量需求越來(lái)越大的發(fā)展背景下，為了解決單模光纖即將達(dá)到容量極限的問(wèn)題，人們提出了少模光纖的模式復(fù)用技術(shù)。但少模光纖模式的復(fù)雜性也引起了更小的非線性容限，因此在新一代長(zhǎng)途少模光纖的傳輸系統(tǒng)中，非線性效應(yīng)也將成為限制信息容量的最終因素，研究少模光纖中的非線性抑制方法是刻不容緩的。
　　本文系統(tǒng)地討論了少模光纖中的自相位調(diào)制和交叉相位調(diào)制等非線性現(xiàn)象，重點(diǎn)對(duì)目前國(guó)內(nèi)外少模光纖非線性研究熱點(diǎn)“模間四波混頻”

2、進(jìn)行了研究。分別從理論和數(shù)值模擬兩個(gè)方面研究了少模光纖中模間四波混頻對(duì)目前先進(jìn)調(diào)制方式光信號(hào)的影響和模間四波混頻的抑制方法。
　　首先，從光纖非線性原理出發(fā)研究，分別探討了少模光纖中存在兩個(gè)，三個(gè)或四個(gè)空間模式時(shí)的模間四波混頻機(jī)理，總結(jié)出一個(gè)支持光纖多種模式擴(kuò)展的模間四波混頻非線性研究模型。
　　其次，在此基礎(chǔ)上，分別導(dǎo)出了存在兩個(gè)，三個(gè)，四個(gè)空間模式時(shí)的少模非線性薛定諤方程，得出了少模光纖中形成模間四波混頻的模式和波長(zhǎng)位置

3、的各種組合以及它們的相位匹配條件。
　　然后，通過(guò)數(shù)值模擬，分析了波長(zhǎng)，模式配置，差模群時(shí)延，色度色散和隨機(jī)模式耦合對(duì)模間四波混頻效率的影響。
　　最后，根據(jù)理論分析和數(shù)值模擬結(jié)果，提出了一種針對(duì)少模光纖傳輸系統(tǒng)非線性的抑制方法并進(jìn)行了數(shù)值模擬。結(jié)果表明，該抑制方法在目前常用的QPSK調(diào)制方式下將少模傳輸系統(tǒng)的模間四波混頻抑制了20dB，而在16QAM調(diào)制方式下則抑制模間四波混頻6dB，效果明顯。該抑制方法中的波長(zhǎng)配置等參數(shù)