色散管理传输系统中克尔效应对偏振模色散的补偿研究

光纤的随机双折射效应可导致脉冲无规展宽即偏振模色散(PMD)。在零路径色散管理孤子传输系统中，二阶色散和三阶色散效应均被完全补偿，克尔效应成为一种有害因素会使脉冲变窄，但是当光纤的随机双折射被考虑时，克尔效应正好与PMD相互抵消，使光脉冲准稳定传输，不同的光纤偏振模色散参数分别对应不同的最佳系统功率。此外，如果考虑不同偏振方向的损耗差异，则即使在最佳匹配条件下，微小的偏振损耗差异也可产生很大的脉宽波动。因此，偏振相关损耗是影响脉冲传输质量的相当重要的因素，不论在理论计算还是在工程设计中都应当认真考虑。     

在线同步调制对偏振模色散补偿的研究

通过解在线同步调制的非线性耦合方程,揭示在线同步调制对偏振模色散补偿的原理;数值计算了在线同步调制对40Gbit/s脉冲传输的偏振模色散的补偿作用。结果表明,同步调制可使脉冲传输距离增大3倍,大大改善了脉冲传输性能,有效地对偏振模色散进行了补偿。     

初始啁啾对WDM系统中偏振模色散的影响

依据耦合非线性薛定谔方程，利用分步傅利叶方法求耦合方程的数值解，仿真分析了初始啁啾对波分复用系统中偏振模色散的影响。仿真结果表明：输人功率较小时，正啁啾与二阶色散共同作用对偏振模色散进行抑制；输入功率较大时，正啁啾与二阶色散、非线性效应共同作用部分补偿了偏振模色散所造成的脉冲展宽；啁啾不宜过大，存在最佳值。     

偏振模色散对高速光纤通信系统性能的影响

为研究偏振模色散对级联PSA高速光纤通信系统性能的影响,在了解PSA构成及放大原理后,利用耦合非线性薛定帶方程,采用计算机仿真技术研究不同信号脉冲波型与大小的光纤偏振模色散对级联PSA高速光纤通信系统性能的影响。仿真结果显示,高斯脉冲的眼图劣化度高于超高斯脉冲的眼图劣化度,PSA相位漂移逐渐增加时,眼图劣化度逐渐增加,PSA色散补偿功能更低,光纤通信系统性能更差,当脉冲指数是[2,2.5]时,级联PSA高速光纤通信系统性能最优;当偏振模色散值提升时,级联PSA高速光纤通信系统性能下降,但始终优于EDFA系统,优势性能并不显著,说明PSA具备偏振模色散补偿功能,却无法完全补偿偏振模色散。     

偏振模色散补偿对脉冲展宽的影响

在高速光纤通信系统中,偏振模色散(PMD)已被认为是限制光纤通信系统性能的一个主要因素,而脉冲的均方根展宽是表征信号传输性能的一个重要的物理量.研究了偏振模色散对脉冲展宽的影响,推导出含有一阶偏振模色散补偿的光纤链路中偏振模色散矢量的自相关函数的分析表达式.在此表达式的基础上,推出了以高斯脉冲为例的一阶偏振模色散补偿系统中的均方根脉宽解析表达式.     

偏振模色散对线性系统脉宽的影响

研究了线性系统中偏振模色散对均方根脉宽的影响。考虑了光源初始啁啾的作用 ,推导出均方根脉宽的解析表达式 ,分析表明 :二阶偏振模色散对脉冲展宽的作用与群速度色散及啁啾有关 ,一阶偏振模色散的作用则与这两者无关。以啁啾高斯脉冲为例 ,推导出一阶偏振模色散补偿前、后均方根脉宽的解析表达式 ,结果表明 ,适当选择群速度色散和初始啁啾参数 ,可以有效地抑制偏振模色散的展宽效应 ;与主态传输法比较 ,啁啾的存在对后向补偿方法的影响更大     

偏振模色散对波分复用系统性能影响的仿真分析

基于多波长光波在双折射光纤中传输的非线性耦合方程，用分步傅立叶变换求耦合方程的数值解，仿真分析了偏振模色散对波分复用系统脉冲波形的影响，并进一步仿真分析了输入功率、啁啾系数、占空比不同时，偏振模色散对系统性能的影响。     

色散、偏振模色散和非线性

本介绍了光纤的色散和偏振模色散，及其对系统的影响，介绍了两种主要的色散补偿的方法；分析了在密集波分复用(DWDM)系统中，光纤的各种非线性效应及对系统性能的影响。     

不同FBG色散补偿结构中OOK传输性能对比

光纤布拉格光栅(FBG)以其使用方便、造价低、可靠性高等优势在高速光纤通信系统中逐步得到应用,而其色散补偿能力也一直备受研究者关注。文章对比研究了NRZ、33%RZ和CSRZ三种开关键控(OOK)调制格式在预补偿、对称补偿和后补偿三种FBG色散补偿结构中的传输性能,仿真结果表明OOK调制格式在FBG色散对称补偿结构中具有最好的传输性能。当在FBG色散对称补偿结构中单独考虑非线性效应和偏振模色散(PMD)时33%RZ具有较好的传输特性,而当综合考虑残留色散、非线性效应和PMD时,CSRZ系统传输性能最佳。     

光通信系统中色散容限的分析

文章通过非线性薛定谔方程和主偏振态(PSP)模型.对单模光纤中色散引起的脉冲展宽进行了研究.通过详细计算,对光通信系统中的色度色散和偏振模色散(PMD)做出了合理的估计,并分析了色散容限对系统传输的影响.这些分析对实际系统设计具有一定参考意义.     

DCF色散补偿性能的研究

分析了光纤色散和非线性效应。研究了利用色散补偿光纤(DCF)进行色散补偿的三种方案,数值模拟了采用这三种方案对在G.652光纤上传输375 km速率为10 Gb/s和40 Gb/s光信号进行色散补偿时入纤光功率对系统误码性能的影响,并分析了模拟结果,筛选出其中一种最好的方案,给出了具体的入纤光功率的取值范围。     

利用色散缓变管理孤子消除孤子分裂与变形的方法

提出了色散缓变管理孤子概念，研究了孤子在该系统中的传输特性。结果表明，色散缓变光纤使孤子脉宽变短效应能有效地抵消孤子脉冲的展宽，只要恰当选择色散强度值，就能获得脉宽、峰值功率和波形都很稳定的孤子传输。     

强双折射光纤中三阶色散对DGD的影响

依据强双折射光纤中两垂直偏振分量所满足的非线性耦合模方程,研究了三阶色散对偏振分量间的时延差的影响。结果表明,当二阶色散、三阶色散同时存在时,三阶色散可以减小时延差;当只有三阶色散时,除了产生较大时延差外,还会在两个偏振脉冲的前后沿产生较大的色散波。     

高阶色散下随入纤功率变化的不稳定性增益谱

为了探讨不同入纤功率下高阶色散对交叉相位调制不稳定性增益谱的影响,从光纤中包含高阶色散的耦合非线性薛定谔方程出发,采用线性稳定性分析法,分二阶、四阶色散系数同号、异号和二阶色散系数为0等几种情形,计算了双光束的交叉相位调制不稳定性增益谱随入纤光功率的变化规律,并对各种谱特性的产生机制作了分析。结果表明,当二阶、四阶色散系数同号时,随着入纤功率的增大,增益谱由开始的两个分离谱区逐渐变宽并合成1个谱区;当二阶、四阶色散系数异号和二阶色散系数为0时,增益谱只有靠近零点的第1谱区,且谱宽和谱峰随着入纤功率的增大而增大。此研究对高重复率的超短光脉冲串的产生有一定的理论指导意义。     

光纤通信系统色散补偿方案的优化

为了优化光纤通信系统色散补偿方案,采用软件仿真的方法设计了一个用色散补偿光纤进行色散补偿的单信道通信系统,利用光纤环形镜的全反射特性使该系统的色散补偿方案得到了优化,补偿效果良好,并节约了成本。对色散补偿及光纤环形镜的工作原理进行了理论分析和仿真验证,取得了系统在2.5Gbit/s和10Gbit/s下Q参量和眼图的仿真数据,分别找出了两个信号速率下的系统最佳输入功率。结果表明,系统在2.5Gbit/s下的最佳输入功率为13dBm,此时Q参量达到了172.88;系统在10Gbit/s下的最佳输入功率为6dBm,其相应Q参量为45.96。这一结果对实际应用中光纤通信系统的色散补偿是有帮助的。     

高阶色散对光孤子及孤子对传输的影响分析

为了研究高阶色散对光孤子及孤子对传输的影响,采用分步傅里叶变换方法,对含高阶色散效应与不考虑高阶色散情况下的光孤子非线性薛定谔方程进行了数值求解,得到了孤子脉冲形状与色散阶数有着相关性这一结果.结果表明,奇数阶色散效应会使孤子及孤子对脉冲发生单边振荡,产生能量损耗,并在振荡侧产生次脉冲,而偶数阶色散效应会使孤子及孤子对脉冲发生明显的脉宽展宽,高阶色散效应对孤子脉冲的影响随阶数的增加而减弱.     

色散补偿WDM系统中剩余色散对系统性能的影响

研究了采用周期色散补偿的光波分复用系统中入纤功率对系统的影响,并从理论上分析了色散补偿后剩余色散对系统性能的作用。仿真结果表明：当入纤功率增大到一定的数值时,光纤中存在的自相位调制(SPM)等非线性效应使得系统的误码率随入纤功率的增大而增大,而系统中色散补偿后的剩余反常色散可在一定程度上抑制随人纤功率增大而增强的非线性效应,对系统的性能有一定的改善。仿真结果和理论分析是一致的。     

基于非线性放大环镜的全光开关特性研究

采用掺铒光纤放大器(EDFA)和高非线性色散位移光纤(HNL—DSF)组成非线性放大环镜(NALM)，利用掺铒光纤放大器的高增益系数和高非线性色散位移光纤的光学克尔效应构造全光开关，实现脉冲整形和消除干扰噪声。采用分布傅里叶法分析了高非线性色散位移光纤的群速度色散(GVD)对非线性放大环镜开关特性的影响，讨论了掺铒光纤放大器的增益系数、增益饱和特性以及耦合器的耦合比等因素的影响，研究了入射光为高斯脉冲的情况下，非线性放大环镜与入射光信号强度相关的放大滤波特性。通过优化非线性放大环镜的各项参数，可以在实现高开关效率的同时，降低对开关功率的要求，对峰值功率低于1mW的超短脉冲进行Tbit／s量级的开关操作，从而适用于超高速大容量光通信系统中。     

基于射频信号2阶零功率的链路色散测量技术

为了适应高速率大色散光纤信道对链路色散的精确补偿要求,研究并提出了一种基于射频信号2阶零功率点的信道色散测量方案。采用信号两边带的位相差来测量光纤链路中的色散值,通过在发射端加载射频信号,可以得到接收端射频信号功率大小随链路色散值的周期性变化关系,从仿真光纤链路色散随射频信号频率的变化曲线获得接收端射频信号2阶零功率点位置。结果表明,基于射频信号2阶零功率的信号测量方案色散测量误差可控制在±10ps/nm范围内。相较于1阶零功率点,基于射频信号2阶零功率点信道色散测量方案可满足高速率、长距离大色散光纤信道对色散值的精确测量需求。     

三阶色散对光纤中基孤子脉冲传输的影响

通过数值求解非线性薛定谔方程,研究了三阶色散效应对基孤子脉冲在单模光纤中传输的影响.结果表明,在三阶色散作用下,基孤子脉冲在传输过程中被展宽,峰值能量逐渐减小,脉冲形状发生畸变,脉冲的中心偏向一侧,并形成非对称的拖尾振荡结构;当与二阶色散共同作用时,三阶色散引起的脉冲振荡会变缓.考虑非线性效应后,在一定程度上补偿了由于色散效应导致的峰值功率的减小,同时抑制了非对称拖尾结构的产生.