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非线性色散光纤中信号相位的微扰算法

李虎  
【摘要】: 波分复用(WDM)技术和掺铒光纤放大器(EDFA)的引入大大提高了光纤通信系统的传输容量,如今单波长系统的传输速率已高达40Gb/s,单根光纤容量已超过10Tb/s。速率和容量的不断提高使得传统的强度调制-直接检测(IMDD)传输方式越来越不能满足系统的要求。因此,能够充分利用传输带宽、提高传输容量的相位调制方式逐渐成为现代光纤通信领域研究的重点。为了研究相位调制系统中光脉冲在光纤中的演变过程,尤其是载波相位的演变情况,本文针对传输特性方程-非线性薛定谔方程的求解问题进行了深入的研究,将微扰算法应用于相位调制系统中,对脉冲传输过程中相位的演变进行了求解,并设法实现信号幅度和相位的分离,得到了脉冲及相位的半解析解,根据相位的解析式考察了脉冲传输过程中相位的演变情况。包括单脉冲传输的相位演变和多脉冲传输的相位分布。并根据相位分布图分析了各种因素对相位的影响。研究结果可以为高功率大容量光纤传输系统的解析化模拟及相位调制系统的优化设计提供参考。


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