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快速数值差分递推算法在偏振模色散作用下光脉冲传输中的应用研究

许晋  
【摘要】: 现代随着人们对通信带宽的需求日益增大,超高速、超大容量、超长距离的光纤通信技术发展迅速。随着掺铒光纤放大器(EDFA)以及色散补偿技术的应用,光纤损耗与光纤色度色散已近不再是主要制约光纤通信发展的问题。然而随着信道传输速率的提高和掺铒光纤放大器的应用,偏振模色散(PMD)成为了制约光纤通信技术发展的瓶颈。因此,对偏振模色散的研究具有很重要的意义。 本文利用快速数值差分递推算法对非线性薛定谔方程(NLSE)进行推导分析,得到一个同时考虑群速色散效应、非线性效应以及偏振模色散效应的时域快速数值差分递推关系,并将该方法应用于研究偏振模色散作用下的光脉冲传输,得到的计算结果分别与解析结果和传统的分步傅立叶算法(SSFM)所得结果进行对比,表明这种快速数值差分递推算法拥有很高的计算精度,并且物理模型更加合理,完全适合分析计算偏振模色散作用下的光脉沖传输问题。利用该方法研究了光脉沖的畸变以及脉冲展宽问题,获得的计算结果为光纤传输系统的设计提供了参考。


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