色散、非線性效應對高速光通信的影響及解決方案的研究.pdf

1、高速光通信系統(tǒng)中傳輸容量的擴大、傳輸速率的提高以及傳輸距離的延長都與光纖的損耗、色散和非線性效應緊密相連。隨著摻鉺光纖放大器的廣泛使用，損耗問題基本上得到了解決，色散和非線性效應的影響便成了限制高速光通信系統(tǒng)擴容、提速、擴距的主要因素。因此，如何解決高速光通信系統(tǒng)中色散及非線性效應的影響一直是近幾年的研究熱點。本文重點研究了色散、非線性效應單獨作用以及綜合作用對通信系統(tǒng)的影響及解決方案。主要工作如下：
　　1.從麥克斯韋方程組出發(fā)

2、，推導得到了光纖中光脈沖傳輸?shù)姆蔷€性薛定諤方程和廣義的非線性薛定諤方程。我們基于廣義的非線性薛定諤方程編寫了能夠模擬光脈沖傳輸?shù)挠嬎銠C程序，并介紹分步傅立葉方法及數(shù)值模擬的程序?qū)崿F(xiàn)過程。
　　2.結(jié)合理論分析和數(shù)值仿真分別研究了色散、非線性效應以及色散和非線性效應綜合作用對高速光通信的影響。研究結(jié)果表明，色散造成脈沖展寬，這對于多信道的高速光通信無疑會引起碼間干擾，提高系統(tǒng)的誤碼率；而非線性效應則致脈沖壓縮、頻譜展寬，嚴重影響高速