光纖通信系統(tǒng)中光孤子傳輸特性研究.pdf

1、光孤子是利用光纖非線性效應(yīng)引起的光脈沖壓縮與群速度色散引起的光脈沖展寬相平衡形成的，在光纖反常色散區(qū)光孤子脈沖能夠?qū)崿F(xiàn)高容量無畸變長距離傳輸，成為新型全光通信技術(shù)，是未來最有發(fā)展前景的通信方式。和傳統(tǒng)光纖通信方式相比，光孤子通信擺脫了束縛傳輸速度的電子中繼設(shè)備，因為電子中繼器要對接收到的光信號進行整形、放大、誤碼糾正后再重新發(fā)射出去，該過程要經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換，速度遠遠比不上全光信號的傳輸速度。光孤子全光通信不僅可以實現(xiàn)長距離高速傳輸，而且，

2、在對光纖損耗進行適當補償?shù)那疤嵯拢€能夠減小色散，增加帶寬，大幅度地提高傳輸容量，徹底解決傳統(tǒng)光纖通信中出現(xiàn)的低速問題。另外，全光通信中由于沒有電子設(shè)備，可以在某些特殊環(huán)境下工作，不受溫度和液體環(huán)境的影響，使應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛，因此，利用光孤子傳輸信息的光纖通信系統(tǒng)將在長距離、超大容量等方面突顯自身的優(yōu)勢，必將在新一代通信技術(shù)研究與商用上發(fā)揮巨大的推動作用。
　　 當前光孤子通信系統(tǒng)中，隨著光波分復(fù)用技術(shù)實用化進程的加快，對傳輸容

3、量的要求也越來越高，光纖損耗、光纖非線性、初始啁啾、偏振模色散等因素的影響逐漸成為人們關(guān)注的焦點。本文對光纖傳輸特性以及影響光孤子傳輸性能的因素進行了較為全面的分析和研究，并在光孤子脈沖在光纖中的傳輸滿足非線性薛定諤方程（Norlinear Schrodinger Equation，簡稱NLS)的理論基礎(chǔ)上，數(shù)值模擬了初始啁啾對光孤子系統(tǒng)傳輸性能的影響, 結(jié)果表明，孤子脈沖在光纖中傳輸受初始啁啾和二階色散系數(shù)的共同影響，即當時，啁啾孤子

4、脈沖單調(diào)展寬的速度比非啁啾脈沖的要快；當時，在傳輸?shù)某跏茧A段，脈沖出現(xiàn)短暫的壓縮過程，并隨傳輸距離的增加，因色散起主要作用而迅速展寬。此外還研究了偏振模色散對光孤子傳輸特性的影響。由于光孤子的產(chǎn)生是由于非線性效應(yīng)與二階GVD相平衡的結(jié)果，因而偏振模色散（Polarization Mode Dispersion，PMD）的出現(xiàn)會使兩個偏振分量間產(chǎn)生時延差，原來的平衡被破壞，峰值隨距離發(fā)生了漂移，在孤子脈沖尾部形成色散波，導(dǎo)致孤子脈沖發(fā)生展