光孤子通信技术及其展望

光孤子通信是一种新颖的非线性全光长距离通信,是新一代高速长距离通信的优选方案。它利用强脉冲在光纤传输中产生非线性压缩效应补偿脉冲的色散展宽效应,实现高速孤子脉冲稳定地传输。文章介绍了光孤子通信的特点、基本组成,叙述了光孤子通信的几种传输方式,分析了光孤子通信技术的优势：高容量、长距离、抗噪声干扰、低误码率。文章最后介绍了国内外光孤子通信的现状和技术发展前景。     

孤子光纤通信中的量子光学器件

在孤子光纤通信中,利用孤子形态脉冲取代矩形脉冲编码,利用孤子能量波包的粒子性质,由此可实现长距离高码率通信。孤子光通信又叫量子光通信。目前研制中的器件有孤子激光器、孤子放大器、孤子耦合器、孤子开关、孤子光纤,以及调制不稳定性产生的极高重复率孤子序列等。研究保持光孤子在通过传输介质和介面时的孤子形态,是构     

利用光纤环激光器和色散搭配的孤子传输

对不同波长的光脉冲在由正负色散光纤的组成的光纤链中的传输特性进行了数值和实验研究。实验结果和数值分析表明，在相同的初始条件下，短距离传输时，采用平均色散为正常色散的光纤传输要优于孤子传输方式，长距离传输时，采用孤子传输要优于脉冲在平均色散为正常色散的非线性光纤中传输。在正负色散位移的光纤链中的孤子传输，有一最佳波长。     

超高速通信系统中非零色散位移光纤多孤子传输影响

运用分步Fourier算法求解非线性薛定谔方程,研究了非零色散光纤中三阶色散系数对孤子脉冲在光纤中传输的影响.结果表明,通过数值模拟,在三阶色散作用下,孤子在光传输中脉冲的能量、脉冲频移、脉冲宽度、中心位置都随传输距离呈现振荡式变化.与零色散光纤对比,分析了孤子间相互作用随传输距离变化的特性,证明在非零色散位移中孤子间距和增加二阶滤波器能有效保持信号稳定的传输;这对实现超远距离光纤传输,提高通信系统超高码率有一定实际意义.     

长距离,大容量的光孤子传输实验成功

介绍了采用光放大中继方式的第５条横跨太平洋海底光缆的研制情况，包括孤子、光纤中的孤子、孤子脉冲光放大系统、孤子光源，不调制器，长距离光孤子传输实验系统，光滤波器、光复用分离技术等。     

高阶色散和高阶非线性效应对准光孤子传输的影响

为了研究高阶色散和高阶非线性效应对其在普通光纤上传输的影响,用数值模拟的方法研究了三阶色散、自陡效应和脉冲内拉曼散射效应对准光孤子传输的影响.结果表明准光孤子在实际的普通光纤中传输时,三阶色散、自陡效应和脉冲内拉曼散射效应中,冲内拉曼效应对其传输产生的影响比较大,致使准光孤子在普通光纤上传输时脉冲不断展宽,脉冲峰值功率降低,不能长距离保持脉冲形状不变.     

光孤子通信理论与基础技术

光孤子通信理论与基础技术杨祥林于虹温扬敬毛庆和陈明华（东南大学２１００１８）主题词：光孤子源；光孤子放大；光孤子传输项目批准号：６９２３７０２１１．光孤子的传输控制理论，包括光孤子的传输演化、能量补偿、噪声控制及高速长距离光孤子通信系统的设计理论和方...     

相敏光放大器增益对平均光孤子系统传输性能的影响

采用计算机系统的仿真方法研究应用相敏光放大器(PSA)作为在线放大器的平均光孤子系统中PSA的增益对孤子系统传输性能的影响。仿真的结果表明：由于PSA增益的相敏特性，孤子脉冲经PSA放大后会出现能量损失，导致长距离传输后脉冲幅度下降。适当调高放大器增益能够补足孤子能量的损失，显著延长孤子的稳定传输距离。但是，如果系统中色散波较大，放大器增益的微调量也相应较大。而过大的放大器增益会使得孤子脉冲经PSA放大后出现显著的旁瓣，长距离传输后旁瓣能量的积累将导致孤子间严重的互作用，劣化系统的传输性能。因此，适当提高放大器增益只能在一定范围、一定程度上改善系统的传输性能。     

能量扰平均孤子隐态化传输

讨论了平均孤子通信系统中孤子传输的不稳定因素及其影响，对光纤能量补偿放大器运用于饱和区时孤子传输的自稳定特性进行了分析。     

应用相敏光放大器抑制光孤子互作用的研究

通过计算机系统仿真研究了应用相敏光放大器(PSA)作为在线放大器抑制光孤子传输系统中孤子间的互作用，并与相应的掺铒光纤放大器(EDFA)光孤子系统进行比较。仿真中考虑了平均孤子和动态孤子两种传输方案。结果表明，应用相敏光放大器代替掺铒光纤放大器作为在线放大器能有效地抑制孤子系统中脉冲的展宽和孤子间的互作用。对于平均孤子，在没有附加其他孤子控制措施的情况下，相敏光放大器系统中孤子间互作用得到有效的抑制，孤子对稳定传输距离得到极大的延长。对动态孤子，相敏光放大器亦表现出良好的抑制孤子间互作用的效果，但孤子脉冲的幅度经长距离传输后显著下降。     

参量N和初始啁啾对光孤子形成与传输的影响

通过求解非线性薛定谔方程 ,分别研究了参量 N和入射脉冲的初始啁啾两个重要因素对单模光纤中光孤子形成与传输的影响 ;应用分布傅立叶法数值模拟了单模光纤中光孤子的形成和传输。结果表明基态孤子长距离传输不变形 ,高阶孤子具有周期性 ,若孤子阶数 N不为整数但 N>1 /2 ,传输距离 ξ 1时可以演变为孤子 ;入射脉冲初始啁啾对孤子的形成是不利的 ,在满足 | C| 相似文献   

光纤孤子通信

本文介绍全光光纤孤子通信的主要问题,即光纤孤子通信的基本原理、光孤子的产生、传输及能量补偿等,最后介绍有关系统试验的实验结果.     

PSA平均光孤子系统传输性能的研究

本采用计算机系统仿真的方法，研究了应用相敏光放大器(PSA)作为在线放大器的采用平均孤子传输方案的光孤子通信系统中，泵浦光与信号光之间的相位漂移、光纤色散对光孤子通信系统传输性能的影响。仿真的结果表明：泵浦光与信号光之间的相位漂移将导致孤子幅度的下降；由于PSA增益的相敏特性，光纤色散导致孤子脉冲主瓣幅度下降，脉宽展宽，出现旁瓣。     

应用相敏光放大克服光孤子传输系统中Gordon-Haus限制的研究

通过计算机系统仿真研究了应用相敏光放大器(PSA)作为在线放大器的光孤子传输系统，并与相应的掺铒光纤放大器(EDFA)光孤子系统作了比较。仿真了平均孤子和动态孤子两种传输方案．研究结果表明，由于PSA不存在ASE噪声，应用PSA作为在线放大器可以克服光孤子系统中的Gordon-Haus限制．对平均孤子，在没有附加其它的孤子控制技术的情况下，PSA系统孤子的稳定传输距离得到极大的延长．对动态孤子，PSA亦表现出良好的抑制脉冲展宽效果，但脉冲的幅度经长距离传输后显著下降．     

超长距离的高速光通信

超长距离的高速光通信报日本《日刊工业新闻》报道，最近，日本电报电话公司进行的以光孤子传输的超长距离高速通信３０００公里直达传输实验获得成功。日本电报电话公司的研究小组在此之前开发的动态孤子通信方式使用了接饵光纤放大器，使孤子的波形强度增大。但是使用这...     

在线放大器为PSA的动态孤子通信系统传输性能受光纤色散参量影响的研究

通过计算机系统仿真研究光纤色散参量对以相敏光放大器(PSA)作为在线放大器的动态孤子系统传输性能的影响。研究结果表明,PSA增益的相敏特性使孤子脉冲主瓣幅度因光纤色散而下降,脉宽展宽,出现旁瓣。光纤色散值越大,经长距离传输后,孤子脉冲主瓣的下降幅度和脉宽展宽程度越显著;且旁瓣脉宽越宽。     

光孤子通信技术研究

光孤子通信巧妙的利用光纤非线性来抵消光纤色散效应，是下一代超高速长距离光纤通信的优选技术。本文系统介绍了光孤子通信技术的原理和光孤子通信的关键技术，特别研究了利用现有大量敷设的普通单模光纤进行高速通信的新技术－色散管理反子，并且总结了光孤子通信技术的研究现状和应用前景。     

用反常色散的双折射光纤所作的亮孤子开关的开关条件

在反常色散的双折射光纤中传输的亮孤子对之间由于耦合周期性地交换能量，一个亮中把能量完全传人另一个亮孤子，因此双折射光纤可作亮孤子开关。本文讨论了椭圆角为３５°的双折射光纤的开关条件，发现脉冲只有以特定的极化角入射才有开关现象产生，而且建立了光纤长度与孤子对相差，初始能量差的解析关系，所得结论严格地适用地椭圆角为３５°的双折射光纤开关，但当椭圆角与３５°非常接近时，结论仍然很好地成立。     

光孤子通信系统的仿真

光孤子通信技术充分利用了光纤中色散参数和非线性效应的相互作用,可以使光脉冲在光纤中无畸变的进行传输,不受外界条件的影响,从而可以实现脉冲的超长距离传输。利用OptiSystem提供的强大的工具箱,模拟了光孤子通信系统的模型。并在给定的参数下,实现了系统的仿真,证实了仿真模型的可行性和正确性,为将来在此基础上实现改进的光孤子通信系统提供了有力的实验依据。     

准光孤子传输特性的数值分析

用分步傅里叶方法分别对光孤子的传输方程和准光孤子在色散位移光纤中的传输方程进行了数值模拟,模拟结果表明,准光孤子的脉宽比光孤子的窄,在传输中脉冲形状保持不变,更加有利于作通信中的信号载体.