高階效應條件下160Gbit-s色散管理孤子傳輸性能研究.pdf

1、為實現(xiàn)高速長距離光通信，在色散管理系統(tǒng)中進行孤子傳輸引起了人們濃厚的興趣。色散管理孤子是一種周期性分布式補償方案，它使光纖的色散在空間上交替變化，脈沖在傳輸過程中經(jīng)歷周期性的展寬和壓縮，表現(xiàn)更為穩(wěn)定。類似于普通孤子系統(tǒng)，短皮秒色散管理(DM)孤子脈沖傳輸時，必須考慮光纖的高階效應對光孤子脈沖的影響。在160Gbit/sDM孤子系統(tǒng)中，必須考慮高階效應對系統(tǒng)的限制，它們分別是三階色散，自陡峭效應和脈沖內(nèi)拉曼散射效應。
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2、先對光纖孤子通信的概念、傳輸理論、研究方法及其控制方案進行總結(jié)和評論，然后對色散管理孤子(DMS)的概念、孤子通信的研究現(xiàn)狀和發(fā)展前景進行了評述。接著介紹了色散管理孤子的優(yōu)點及傳輸性能，詳細闡述了本文所采用的對DMS的研究方法、數(shù)學模型及其在通信領(lǐng)域中的應用。首次考慮多種擾動并存的DMS系統(tǒng)，采用變分法進行解析，導出了高斯準孤子在擾動因素作用下的各參數(shù)隨傳輸距離演化的通用公式，研究了三階色散，自陡峭效應和脈沖內(nèi)拉曼散射效應對該系統(tǒng)性能的

3、影響，揭示了短皮秒高斯準孤子脈沖傳輸演化規(guī)律。然后對DMS系統(tǒng)時域和導頻濾波復合控制方案進行了研究，建立了光脈沖的傳輸方程。采用變分法分析了啁啾高斯準孤子在高階效應及時域和導頻濾波復合控制條件下的傳輸演化特性。研究了短皮秒DM光孤子系統(tǒng)中采用時域和導頻濾波復合控制高階效應影響的可行性和有效性，實現(xiàn)了高階效應條件下的穩(wěn)定傳輸。對160Gb/s長距離高速DM孤子傳輸系統(tǒng)的傳輸特性進行了數(shù)值模擬，所得結(jié)果與理論分析完全一致，對色散控制孤子系統(tǒng)