高階效應(yīng)條件下160Gbit-s色散管理孤子傳輸性能研究.pdf

1、為實(shí)現(xiàn)高速長(zhǎng)距離光通信，在色散管理系統(tǒng)中進(jìn)行孤子傳輸引起了人們濃厚的興趣。色散管理孤子是一種周期性分布式補(bǔ)償方案，它使光纖的色散在空間上交替變化，脈沖在傳輸過程中經(jīng)歷周期性的展寬和壓縮，表現(xiàn)更為穩(wěn)定。類似于普通孤子系統(tǒng)，短皮秒色散管理(DM)孤子脈沖傳輸時(shí)，必須考慮光纖的高階效應(yīng)對(duì)光孤子脈沖的影響。在160Gbit/sDM孤子系統(tǒng)中，必須考慮高階效應(yīng)對(duì)系統(tǒng)的限制，它們分別是三階色散，自陡峭效應(yīng)和脈沖內(nèi)拉曼散射效應(yīng)。
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2、先對(duì)光纖孤子通信的概念、傳輸理論、研究方法及其控制方案進(jìn)行總結(jié)和評(píng)論，然后對(duì)色散管理孤子(DMS)的概念、孤子通信的研究現(xiàn)狀和發(fā)展前景進(jìn)行了評(píng)述。接著介紹了色散管理孤子的優(yōu)點(diǎn)及傳輸性能，詳細(xì)闡述了本文所采用的對(duì)DMS的研究方法、數(shù)學(xué)模型及其在通信領(lǐng)域中的應(yīng)用。首次考慮多種擾動(dòng)并存的DMS系統(tǒng)，采用變分法進(jìn)行解析，導(dǎo)出了高斯準(zhǔn)孤子在擾動(dòng)因素作用下的各參數(shù)隨傳輸距離演化的通用公式，研究了三階色散，自陡峭效應(yīng)和脈沖內(nèi)拉曼散射效應(yīng)對(duì)該系統(tǒng)性能的

3、影響，揭示了短皮秒高斯準(zhǔn)孤子脈沖傳輸演化規(guī)律。然后對(duì)DMS系統(tǒng)時(shí)域和導(dǎo)頻濾波復(fù)合控制方案進(jìn)行了研究，建立了光脈沖的傳輸方程。采用變分法分析了啁啾高斯準(zhǔn)孤子在高階效應(yīng)及時(shí)域和導(dǎo)頻濾波復(fù)合控制條件下的傳輸演化特性。研究了短皮秒DM光孤子系統(tǒng)中采用時(shí)域和導(dǎo)頻濾波復(fù)合控制高階效應(yīng)影響的可行性和有效性，實(shí)現(xiàn)了高階效應(yīng)條件下的穩(wěn)定傳輸。對(duì)160Gb/s長(zhǎng)距離高速DM孤子傳輸系統(tǒng)的傳輸特性進(jìn)行了數(shù)值模擬，所得結(jié)果與理論分析完全一致，對(duì)色散控制孤子系統(tǒng)