平均光孤子系統(tǒng)下應(yīng)用相敏光放大器補(bǔ)償偏振模色散的研究.pdf

1、超高速、超長(zhǎng)中繼距離傳輸一直是光纖通信所追求的目標(biāo)。而光纖損耗、色散和非線性效應(yīng)是其發(fā)展的主要限制因素。摻鉺光纖放大器(EDFA)的出現(xiàn)，從根本上解決了光纖通信系統(tǒng)中的光纖損耗問題，但其對(duì)光纖色散沒有補(bǔ)償作用。隨著傳輸速率和距離的增加，動(dòng)態(tài)隨機(jī)變化的光纖偏振模色散(PMD)成為系統(tǒng)性能的主要限制因素之一?；诤?jiǎn)并光參量放大原理的相敏光纖參量放大器(PSA)，相對(duì)于EDFA而言，具有低噪聲指數(shù)和色散補(bǔ)償?shù)葍?yōu)點(diǎn)。應(yīng)用在線性高速光纖通信系統(tǒng)中

2、，PSA增益的相位敏感性對(duì)脈沖波形具有一定的整形作用，能夠抑制光脈沖的展寬；應(yīng)用在孤子通信系統(tǒng)中，PSA可以克服Gordon-Haus限制及抑制孤子間的互作用，從而顯著延長(zhǎng)孤子的穩(wěn)定傳輸距離。
　　 本論文采用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)仿真的方法，通過(guò)數(shù)值求解簡(jiǎn)化的基本傳輸方程和非線性薛定諤方程，主要研究在平均孤子系統(tǒng)中PSA對(duì)光纖偏振模色散的補(bǔ)償效果。
　　 論文在分析PSA和EDFA的系統(tǒng)模型基礎(chǔ)上，探討了分別采用PSA和EDFA作

3、為在線放大器補(bǔ)償平均孤子系統(tǒng)的性能。仿真表明，由于PSA對(duì)色散（包括偏振模色散）有一定的補(bǔ)償作用，且?guī)缀鯖]有ASE噪聲，其系統(tǒng)性能要高于EDFA。論文著重仿真研究了考慮PMD的情況下，PSA孤子系統(tǒng)中系統(tǒng)和放大器參量變化對(duì)系統(tǒng)傳輸性能的影響。研究結(jié)果表明：在其他條件均相同的情況下，僅傳輸速率的變化對(duì)孤子系統(tǒng)性能影響不大；而孤子脈寬對(duì)孤子系統(tǒng)傳輸性能影響較大，脈寬越寬，孤子能量經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離傳輸后衰減越?。黄衲Ｉ⑾禂?shù)越大，信號(hào)的傳輸距離越

4、短；光纖色散系數(shù)增大同樣引起傳輸性能劣化和加劇孤子的互作用；另外，適當(dāng)稍微增加PSA的增益既能補(bǔ)償PSA放大過(guò)程中的損耗，又能減少孤子間互作用；對(duì)于PSA平均孤子系統(tǒng)，放大器間距不僅受放大器增益限制，而且受限于孤子功率的下降程度和孤子間互作用；此外，為了孤子的穩(wěn)定傳輸，PSA中的相位漂移必須控制在一定的范圍以內(nèi)。
　　 總之，通過(guò)對(duì)PSA應(yīng)用于光孤子系統(tǒng)中傳輸性能的研究，得到了一系列有用的結(jié)論，對(duì)于今后PSA在光孤子系統(tǒng)中的實(shí)際