高速长距离DWDM系统中克尔效应的研究

【摘要】：目前，光纤通信正向着长距离、大容量、高速率的趋势发展，而光纤中的非线性效应特别是克尔效应，即FWM效应、SPM效应和XPM效应，会对系统产生不利影响。在DWDM系统中，随着信道间隔的减小以及入纤功率的提高，克尔效应对系统的影响也随之加重。因此，对XPM效应、SPM效应和FWM效应的研究变得至关重要。 本文主要研究了FWM效应产生的机理及其对DWDM系统性能的影响，以及抑制FWM效应的方法。采用Matlab软件和Optisystem软件相结合，通过实验研究了三种色散补偿方式、不同信号调制格式和不同入纤功率与FWM效应之间的关系；实验结果表明，后置色散补偿方式、RZ以及合适的入纤功率有助于抑制FWM效应，减小系统误码率，提高系统性能。 本文对SPM效应和XPM效应的产生进行理论分析，介绍了二者对DWDM系统性能的影响。使用软件在实验中探究了影响SPM效应的两大因素，即相移和色散；同时，通过实验研究了不同入纤功率和传输速率对XPM效应的影响。实验结果表明，合理的色散补偿及在反常色散介质中，SPM效应导致的频谱展宽能得到有效抑制；传输速率越小XPM效应越小，当速率不变时，在一定限度内，较高的入纤功率能减小XPM效应，提高DWDM系统的通信质量