高速光通信系統(tǒng)中光脈沖整形的研究.pdf

1、光通信系統(tǒng)的發(fā)展越來越朝著超速、超長光通信系統(tǒng)邁進，然而光脈沖在超速、超長光通信系統(tǒng)中傳輸時受到損耗、色散和非線性效應(yīng)影響，會導(dǎo)致誤碼和失真，為了提高光脈沖的傳輸距離和傳輸碼率，需要通過脈沖整形對脈沖進行演化使其更適合在高速長距離光通信系統(tǒng)中傳輸。光脈沖整形技術(shù)的成功研制及其商用化，是光通信技術(shù)的一個重要成果，它大大促進了超速、超長光通信系統(tǒng)的發(fā)展。光脈沖整形的技術(shù)包括光柵對、非線性光纖環(huán)鏡法，非線性雙折射法等，這些技術(shù)已廣泛應(yīng)用于光脈

2、沖整形領(lǐng)域。而利用非線性雙折射光纖對脈沖的整形研究，因其特有的特性而在光脈沖整形中有著無可比擬的優(yōu)勢，成為了光脈沖整形研究的熱點。利用雙折射光纖對脈沖的整形可以消除脈沖的基座，也可作為強度鑒別器。本文從光信號的基礎(chǔ)傳輸理論出發(fā)，研究了非線性雙折射光纖中的脈沖整形問題，具體的工作和研究結(jié)果如下：
　　 1.首先介紹了光脈沖整形的研究現(xiàn)狀和應(yīng)用前景，然后介紹了目前流行的幾種光脈沖整形技術(shù)。
　　 2.介紹了光纖中的傳輸特性，

3、非線性雙折射的基本理論及耦合模方程的推導(dǎo)，并分析了線性及非線性情況下偏振角對脈沖整形的影響。
　　 3.詳細(xì)介紹了具有兩個模式耦合的非線性雙折射光纖的脈沖整形，分別研究了在非線性高雙折射光纖及非線性保偏雙折射光纖中的脈沖整形，首先推導(dǎo)了具有兩個模式耦合的非線性雙折射光脈沖整形的耦合非線性薛定諤方程(CNLSEs)，并運用變分法(VA)和對稱分裂步長傅立葉方法(SSFM)研究了光脈沖在非線性雙折射光纖中的脈沖整形的影響因素。

4、>　　 4.論文還研究了三階色散效應(yīng)對脈沖整形的影響，首先推導(dǎo)了三階色散效應(yīng)影響下的非線性雙折射光脈沖整形的耦合非線性薛定諤方程(CNLSEs)，并運用變分法(VA)和對稱分裂步長傅立葉方法(SSFM)研究了在非線性高雙折射光纖及非線性保偏雙折射光纖中，三階色散系數(shù)對脈沖整形的影響，同時研究在三階色散的影響下光脈沖整形的其它影響因素的變化。
　　 結(jié)果表明：
　　 1)在非線性高雙折射光纖及非線性保偏雙折射光纖中，光脈

5、沖的整形不僅與瞬時脈沖強度有關(guān)，還與脈沖的初始脈沖能量有關(guān)，要使脈沖整形效果良好，需要選取適當(dāng)初始脈沖能量，才能實現(xiàn)脈沖中心部分透射率大于兩翼的透射率。
　　 2)要使脈沖整形效果良好，檢偏器的檢偏方向要靠近快軸，才能實現(xiàn)脈沖心部分透射率大于兩翼的透射率。
　　 3)快、慢軸脈沖分量存在耦合的情況，不同的初始能量(或功率)脈沖演化的規(guī)律不同。
　　 4)三階色散效應(yīng)對脈沖整形的影響：三階色散系數(shù)越大脈沖整形效果越