DWDM光传输系统中非线性效应的研究与仿真

密集波分复用传输系统中,在自相位调制、交叉相位调制、色散等非线性效应的作用下,系统的传输性能受到严重影响。利用分步傅里叶法求解非线性薛定谔方程,使用MATLAB进行2路、4路和8路等光脉冲信号在单模光纤信道中的传输时域与频域进行仿真。仿真结果表明,自相位调制、尤其是交叉相位调制等非线性效应不仅使信号幅值衰减,而且频谱展宽,造成信道间串扰;并且随着复用信号数的增加,频域间这种现象更显著,影响了系统的传输性能。     

光纤通信中自相位调制与四波混频影响因素仿真

为了解决在高速率传输过程中,光纤介质的非线性效应及其在波分复用(WDM)系统中光信号造成的严重衰减问题,围绕自相位调制和四波混频两种非线性效应进行分析,采用Opti System模拟软件分析了造成SPM和FWM效应的主要变量因素.结果表明,输入功率、信道间隔以及色散是造成自相位调制和四波混频性能变化的主要原因,通过调整这些参数可以提高光纤传输性能,为进一步优化奠定了基础.     

10Gb/s和40Gb/s RZ-DPSK电预失真系统中非线性效应的研究

通过仿真研究了10和40Gb/s RZ-DPSK电预失真(EPD)系统中的自相位调制(SPM)和交叉相位调制(XPM)等非线性效应。EPD系统中的非线性效应比光色散补偿(ODC)中的大,但在不同比特率下非线性效应不同。对800km标准单模光纤(SSMF)传输的仿真的结果表明:单信道传输时受到SPM影响,比特率为10Gb/s的EPD系统的非线性阈值比ODC系统的小6dBm以上,而当比特率为40Gb/s时的EPD系统非线性阈值只比ODC系统小2dBm。波分复用(WDM)系统中受到SPM和XPM的影响,比特率为10Gb/s的EPD系统的非线性阈值比ODC系统的小6dBm,而比特率为40Gb/s时的EPD系统非线性阈值比ODC系统的小2dBm。研究结果表明,当比特率升高时,EPD系统的非线性效应减弱。     

基于光纤中非线性效应的全光逻辑"与门"和"异或门"研究

提出了一种基于高非线性光纤(HNLF)中交叉相位调制(XPM)效应实现全光逻辑"与门"和"异或门"的方案,建立了理论模型,描述了实验方案,实现了10 Gb/s的全光逻辑"与"和"异或"运算功能,对结果进行了讨论和分析.研究表明:该方案性能稳定、结构简单、容易实现,仿真结果与理论分析结果相符合.但在正确的波形旁边,会出现多余的小峰,因此提出了一种基于光纤中自相位调制(SPM)效应的改进方案,抑制了小峰,优化了系统性能,并分析了逻辑运算结果与信号速率和消光比之间的关系.     

DRZ和CSRZ的40G DWDM系统的性能测试

介绍光波分复用N×40 Gbps系统的发展现状;其次,阐述光波分复用N×40 Gbps系统的关键技术及调制码型技术(ODB、CSRZ、DRZ、DPSK、DQPSK),提出了40 Gbps WDM系统光接口参数的要求;然后,采用加入合适的可调式光衰减器(VOA)方法,进行眼图等性能测试;最后,通过40 G系统仿真结果及具体试验,40 G WDM系统可以满足商业应用需求.     

钛宝石激光飞秒和皮秒脉冲的三种工作模式

在双光束泵浦的钛宝石激光器中,实现了飞秒和皮秒脉冲的独立自锁模、交叉锁模和多脉冲3种工作模式,分析了飞秒和皮秒激光腔内的群速弥散(GVD)、自相位调制(SPM)、交叉相位调制(XPM)、增益竞争和自振幅调制(SAM)。结果表明:独立自锁模工作模式下,GVD和SPM决定了自锁模激光脉冲的特性;交叉锁模工作模式下,飞秒和皮秒脉冲具有很高的同步性,脉冲间的抖动为517 fs,飞秒和皮秒激光腔的调谐范围分别为36nm和22 nm;多脉冲工作模式下,飞秒脉冲仍然是单脉冲,而皮秒脉冲分裂为3个次脉冲,间隔为426 fs。     

可见光波段超连续谱产生机制的实验及理论研究

针对光子晶体光纤(PCF)在可见光波段的光谱展宽机制和特点,实验研究了入射激光的功率和中心波长等对超连续谱(SS)产生的影响,理论分析了光谱展宽的机制以及平坦度增大的原因。结果发现:在入射激光功率较低的情况下,利用包含色散、自相位调制、自变陡及脉冲内拉曼散射效应的非线性薛定谔方程可以准确地分析光谱的展宽情况,理论分析和实验结果一致;但是,当功率较高时,交叉相位调制及四波混频效应成为光谱在短波方向展宽不可忽略的重要因素。     

波分复用系统中交叉相位调制效应研究

通过数值仿真,研究了在不同色散管理方案下,比特率为40 Gb/s的波分复用系统中交叉相位调制对系统的影响。研究结果表明,其色散补偿方案采用分布式补偿最好,后置补偿采用略过补偿,而前置补偿通过略欠补偿则可以减小交叉相位调制对系统的影响。     

级联光纤中色散与自相位调制的相互作用

对不同光纤色散系数、任意光纤条数、任意长度组成的多级联光传输系统,推导了由自相位调制引起的光功率传递函数,并对此进行了仿真计算。结果表明,自相位调制引起的功率变化与系统的光纤损耗、色散系数、非线性系数、调制频率等参数有关,并且随调制频率增加成波动性变化,从而证明了理论分析的正确性。     

光纤中非线性效应及应用

在DWDM通信系统中,由于EDFA的实用化,光纤损耗对系统的影响已不是重要的因素了,但随着光纤中光功率的增大、信道数的增多,已使光纤非线性效应成为影响系统的主要因素。本文介绍了光纤中非线性效应喇曼散射、布里渊散射、四波混频、交叉相位和自相位调制等研究情况和应用的现状。