相敏光放大器補(bǔ)償光纖通信系統(tǒng)偏振模色散的研究.pdf

1、在現(xiàn)代數(shù)字光纖通信系統(tǒng)中，對(duì)系統(tǒng)性能影響最為顯著的是光纖損耗、色散和非線性效應(yīng)。在高速率的光纖傳輸系統(tǒng)中（尤其是傳輸速率在40Gbit/s及以上的高速系統(tǒng)），由于偏振模色散(PMD)的存在，系統(tǒng)的傳輸容量和傳輸距離受到了嚴(yán)重的制約。相敏光放大器(PSA)，其光增益具有相敏特性，能夠放大光信號(hào)的主脈沖分量而抑制其正交分量。它不僅能夠補(bǔ)償光纖損耗，而且能夠有效抑制信號(hào)脈沖的展寬，因此具有補(bǔ)償光纖損耗和偏振模色散的雙重功能。
　　 本

2、文主要研究在高速光纖通信系統(tǒng)中PSA對(duì)偏振模色散的補(bǔ)償作用。首先，從麥克斯韋方程組出發(fā)，推導(dǎo)了描述光波在光纖傳輸系統(tǒng)中傳輸?shù)鸟詈戏蔷€性薛定諤方程(NLS)，并介紹了求解該方程的分布傅里葉方法。隨后，建立了采用PSA和摻鉺光纖放大器(EDFA)作為在線放大器時(shí)光纖傳輸系統(tǒng)的系統(tǒng)模型，以及EDFA、PSA和PMD的數(shù)值仿真模型，仿真了在不同PMD影響下不同速率的光纖傳輸系統(tǒng)的傳輸性能。仿真過(guò)程中，考慮了光纖偏振模色散、光纖群速度色散、光纖損

3、耗、自相位調(diào)制及非線性效應(yīng)。研究表明：在PMD較小的情況下，PSA系統(tǒng)性能相對(duì)于EDFA系統(tǒng)并沒(méi)有明顯區(qū)別，而在較大PMD情況下，PSA系統(tǒng)性能則明顯優(yōu)于EDFA系統(tǒng)。這是因?yàn)椋篜SA不僅對(duì)光信號(hào)具有良好的放大效果，而且能在一定程度上夠補(bǔ)償PMD，且?guī)缀鯖](méi)有ASE噪聲。最后，在考慮了GVD、高階色散、PMD、低階非線性效應(yīng)和自相位調(diào)制的20Gbit/s PSA傳輸系統(tǒng)中，重點(diǎn)研究了系統(tǒng)參量（脈沖功率，脈沖占空比，脈沖階數(shù)，脈沖啁啾）和放

4、大器參量（放大器間距，放大器增益，放大器相位漂移）的變化對(duì)高速率PSA光纖傳輸系統(tǒng)性能的影響。結(jié)果表明：在不同的系統(tǒng)參量和放大器參量情況下，系統(tǒng)的傳輸性能也不相同，合理配置系統(tǒng)參量和放大器參量都有助于系統(tǒng)性能的提高，若調(diào)整并控制好這些參數(shù)的大小與范圍，系統(tǒng)的性能將會(huì)在一定程度上得到改善。
　　 總之，PMD會(huì)影響光纖傳輸系統(tǒng)性能，尤其是高速率光纖系統(tǒng)，而PSA能夠在一定程度上補(bǔ)償光纖通信系統(tǒng)中的偏振模色散，提高光纖傳輸系統(tǒng)的性能