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WDM系统中偏振模色散的特性研究

崔虎  
【摘要】: 密集波分复用(DWDM)是近年迅速发展的一种光纤通信新技术。然而多波长的密集传输使得光纤中的非线性效应(自相位调制、交叉相位调制等)显著增强。随着传输速率的提高,偏振模色散(PMD)对系统性能造成愈来愈严重的影响。大量研究已经证实了双曲正割形脉冲(孤子)对偏振模色散具有本征抑制能力,这种自适应能力归功于交叉相位调制效应与偏振模色散效应之间达到平衡。 本论文研究波分复用(WDM)系统中偏振模色散的影响,主要工作包括下面两个部分: 一、导出了四波长光波在双折射光纤中传输所满足的一般非线性耦合方程;在此基础上,研究色散平坦光纤中4×10Gb/sDWDM系统的偏振模色散特性,并且进一步研究了偏振模色散对不同信道间隔的4×10Gb/sDWDM系统的影响。研究结果表明PMD限制了DWDM系统有效带宽内的信道数量及其传输码率。 二、由于在一般光通信系统中,所采用的光纤的双折射都是随机变化的,因此研究光脉冲如何受光纤随机双折射变化的影响就变得十分重要。我们引入了随机扰动双折射单模光纤模型,导出了双波长的光波在随机双折射光纤中的非线性脉冲传输方程;在此基础上,研究了偏振模色散对2×10Gb/sWDM系统中脉冲序列传输的影响,并采用同步幅度调制控制技术有效地降低了偏振模色散的影响。研究结果表明对于高速率传输系统,PMD对脉冲的影响在时域上表现为脉冲形状的展宽,这种展宽是随机的;而同步幅度调制是在时域上,将发生形变的脉冲通过振幅调制,恢复原形,从而提高脉冲的传输性能。理论和数值分析表明同步幅度调制控制技术可以有效地抑制由随机双折射引起的色散波与时间抖动。


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