色散位移光纤中孤子色散管理传输特性研究

从描述光纤中孤子脉冲演化的非线性薛定谔(NLS)方程出发,得到了色散位移光纤中孤子色散管理传输的基本方程.利用对称分步傅里叶方法对方程进行数值求解,研究了色散管理孤子(DMS)在色散位移光纤中的演化特性.结果表明,孤子在周期性搭配具有相反色散性质的色散位移光纤中传输,无论是进行密集色散管理还是经典色散管理,都可以有效地抑制孤子间的相互作用,使得孤子的传输演化特性得到改善,从而提高信息传输的比特率.     

色散管理孤子的传输特性

论述了色散管理孤子的传输原理,并利用数值方法模拟了色散管理孤子在不同的传输模式中的传输,研究了色散管理孤子特性及其应用。研究结果表明,色散管理孤子具有很明显的周期性,尤其采用平均路径色散为0的模型传输性能更佳。     

波形影响下皮秒色散管理孤子互作用

分析了色散管理孤子的基本原理和特性,并通过数值计算对色散管理孤子的传输过程中的孤子互作用进行了模拟。发现在色散管理光纤链路中,如果平均色散与本地色散差异较小,色散管理孤子最好取双曲正割形,孤子互作用表现为非线性互作用;如果本地色散和平均色散差异逐渐变大,色散管理孤子波形向高斯形变化,色散逐渐成为影响孤子互作用的主要原因。     

色散管理和非线性管理控制光孤子群的传输

从描述光孤子传输的非线性薛定谔(NLS)方程出发,给出了色散管理和非线性管理的光孤子的传输方程,利用对称分步傅里叶方法对方程进行数值求解,模拟研究了色散管理和非线性管理控制光孤子在光纤中的传输演化特性。结果表明,只有色散管理控制光孤子群在光纤中的传输,随着传输距离增加,孤子间的相互作用逐渐加剧,如色散管理和非线性管理同时控制光孤子群在光纤中的传输,可极大地抑制孤子间的相互作用,且随着距离增加相邻孤子间的作用几乎不变,这一结果可应用于光孤子群远距离的传输。     

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。     

Kerr系数随机扰动下孤子色散管理传输研究

从描述孤子传输的修正非线性薛定谔方程出发,利用对称分步傅里叶方法,在伴随Kerr系数随机扰动的色散位移光纤中,对孤子间的相互作用及其色散管理传输进行了数值研究.结果表明,普通孤子在Kerr系数随机扰动下的传输特性被严重恶化,而色散管理孤子传输几乎不受Kerr系数随机扰动的影响,且孤子之间的相互作用得到了很好的抑制.     

皮秒孤子色散管理传输特性研究

从描述光纤中孤子脉冲传输的非线性薛定谔(NLS)方程出发,利用对称分步傅里叶方法对方程进行数值求解,研究了常规光纤中皮秒孤子色散管理(DMS)的传输演化特性。结果表明,孤子在通过密集周期性搭配具有相反色散系数的常规光纤中传输,可以降低孤子间的相互作用,使得孤子的传输演化特性得到改善。最后指出,利用色散管理来对常规光纤中光孤子脉冲之间的相互作用加以拟制,从而提高信息传输的比特率,必须具有特殊的光纤制造工艺。     

色散管理孤子的研究

在详细介绍了色散管理孤子的相关概念之后，从描述色散管理光孤子的非线性薛定谔方程出发，利用对称分步傅里叶方法，对色散管理孤子的传输演化特性进行了数值研究。结果表明，存在群速色散时，孤子间的相互作用比无群速色散时更加严重，并且孤子的振幅也发生了变化，影响了通信系统的质量和容量。     

周期三阶色散对色散管理孤子传输的影响

建立了含有三阶色散的色散管理系统模型,研究了周期三阶色散对色散管理孤子传输的影响.结果表明,三阶色散独立于其它效应,它导致色散管理孤子出现显著的线性延时和轻度崩塌,而且它对色散管理孤子的影响在传输距离上可平均.若周期性地改变光纤的三阶色散系数,可有效避免它对色散管理孤子传输的影响.     

光孤子在分布式光纤放大器中传输特性的研究

光纤放大器用于补偿光信号在光纤中的传输损耗,是全光通信网中的核心器件。建立了光孤子在分布式光纤放大器中传输的物理模型,采用分步傅里叶变换法数值模拟了光孤子的传输放大特性,讨论了增益色散对光孤子形状和频谱的影响。结果表明：在放大器的反常色散区,随着光孤子的放大,会不断地产生啁啾孤子,孤子频谱会加宽并且产生振荡结构。放大介质的增益色散将会使光孤子幅度下降,宽度展宽,频谱窄化。因此,光纤放大器的色散、非线性效应和增益色散均会对光孤子的传输特性产生影响。     

预啁啾对偏复用孤子技术的补偿

在导出自相位调制和交叉相位调制共同作用所致相位调制频率啁啾的基础上,数值研究了相位调制频率啁啾与初始啁啾的关系,并对有和无初始啁啾40Gbit/s归零码(RZ)在二阶和三阶色散完全补偿(路径平均色散为0)的色散管理偏振复用孤子传输系统中的传输效果进行计算。结果表明,在输入功率达到一定值时,初始啁啾参量C对相位调制频率啁啾的作用,决定着系统偏振复用孤子技术的成效及传输性能,适当选取初始啁啾参量C能够有效抑制偏振模色散,提高孤子脉冲稳定传输距离。     

色散管理孤子的研究

对常规色散管理孤子系统(DMS)、密集色散管理孤子系统(DDMS)、色散渐减光纤(DDF)孤子系统进行了数值模拟研究和分析。对三种系统的特点进行了比较分析,并对它们的适用范围给出了一个系统的论证.     

Dispersion-Managed Solitons and Optimization of the Dispersion Management

We overview recent progress in dispersion-managed (DM) fiber optic communications. Wavelength-division-multiplexing transmission of a DM soliton (or more general return-to-zero (RZ) formatted data) is an attractive way to realize middle- and long-distance ultra-high-capacity fiber communication systems. We present a theory of the DM optical soliton and a simple basic theory of the general DM RZ transmission. Two ordinary differential equations for the root-mean-square pulse width and chirp (momentum equations) describe the fast (during compensation period) evolution of the DM pulse. Applying chirped Gauss–Hermite orthogonal functions we derive a path-averaged propagation equation governing both the shape of the DM soliton and the slow (average) evolution of any chirped DM pulse. We describe the breathing dynamics of the self-similar core and oscillating tails of the DM optical pulse propagating in a fiber line with an arbitrary dispersion map. Based on the developed theory we describe the basic system principles, the design, and the optimization rules for DM fiber links. We demonstrate how to determine the energy enhancement of the DM soliton and optimal (chirp-free) points for launching of the signal, and how to evaluate the characteristics of a carrier signal for specific system parameters. DM solitons in systems with in-line filtering and Bragg gratings are also studied. Analytical results are illustrated by numerical simulations for a number of specific dispersion maps actively used in practice.     

采用色散搭配技术的孤子传输实验

采用色散搭配技术进行了１Ｇｂｉｔ／ｓ，５２．６８ｋｍ的孤子传输实验，实验表明采用色散搭配技术传输孤子时存在着合理地组合光纤的问题，相同的组合即使入纤方向改变，孤子传输的稳定性以及为了实现一阶孤子传输所需要的能量也是不同的，采用合理的色散搭配技术有利于孤子的稳定传输。     

脉冲初始啁啾对色散管理孤子传输性能的影响

本文数值分析了脉冲始啁啾对色散控制孤子传输性的影响,得出的结论为：适当地选择正的初始啁啾可以提高后补偿系统中孤子的传输特性;负啁啾可以提高前补偿系统中孤子的传输性能。初始啁啾参量的大小与色散补偿的结构以及平均输入功率有关,并提出对采用啁啾技术的色散管理孤子系统设计的新方法。     

Numerical study of random variations of span lengths and span path-average dispersions on dispersion-managed soliton system performance

We have studied the performance of dispersion-managed (DM) soliton systems with random variations of span lengths and span path-average dispersions by numerical simulation. We show that while DM solitons still exist in systems with nonperiodic dispersion maps, those nonperiodic maps tend to degrade system performance. We investigate the performance degradation of both on-off keyed and differential phase-shift keyed DM-soliton systems with random span lengths and random span path-average dispersions. We find that the impairment caused by the span path-average dispersion variation is larger than that caused by the span length variation, and that the reduction in quality factor due to the span length and the span path-average dispersion variations is less in dense wavelength-division multiplexing (WDM) than in single-channel transmission systems. In addition, we also show that keeping the overall path-average dispersion constant within a few spans can reduce the random dispersion map-induced performance degradation.     

色散控制孤子系统中光纤偏振模色散的滤波控制

本文研究高速OTDM色散控制孤子系统偏振模色散的影响及其滤波控制.首先建立了同时考虑偏振模色散和滤波控制时的DMS传输方程,其次采用变分法给出了滤波控制常双折射光纤中DMS传输方程的变分解,求得了DMS的特征参数的传输演化规律,然后研究了滤波控制随机双折射光纤中DMS传输稳定性问题及其定时抖动规律.最后基于变分所得定时抖动公式,分析了三种不同系统的定时抖动,显示了DMS系统中用滤波器抑制PMD时,对高速光孤子通信性能的影响是非常有效的.     

平均色散值为正和负的色散管理系统中光孤子传输特性数值模拟

为了讨论光孤子在色散管理系统中传输的特性,分别模拟了孤子在平均色散为负（反常色散）、正（正常色散）的不同色散深度色散管理系统中演化的情况,结果表明,随着周期色散图色散深度的增大,稳定传输的脉冲峰值功率增大,且脉冲周期性振幅的波动幅度增大,并且发现了亮孤子可以在平均色散为正的光纤系统中传输,但传输质量较差,传输距离有限。     

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。