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SRS对DWDM光纤通信系统性能影响的研究

刘毓  
【摘要】:随着通信容量的增大,光纤系统复用信道数目的增加,输入光纤的光功率不断增强,光纤非线性效应成为影响密集波分复用光纤通信系统(DWDM)质量的重要因素。本论文研究的重点是光纤的受激喇曼散射(SRS)非线性效应对光纤通信系统性能的影响。它会导致信道间的功率转移,产生信道间的SRS串扰,引起输出功率波动,造成误码,降低通信系统的质量。 论文采用解析分析和工程研究相结合的方法提出了一种物理意义清楚、实现简便的受色散限制SRS耦合效应的“分段时域分步法”分析计算模型,很好地解决了该问题无数学解析解的困难。该模型适用范围广,可用于各种Raman增益参数,任意信道间隔,不同的光纤色散参数,各种大小、形状的输入光功率信号,而且不受传输距离和复用信道数目的影响。 论文基于该模型求解了DWDM系统各信道的传输功率,研究了光纤色散、光纤SRS效应对传输信号的影响,其中包括:传输功率的衰减、输出功率波动标准差、SRS串话,SRS信噪比,详细分析了色散走离能够减小SRS效应的规律和机理。 本论文还借助于“时域分步法”模型,采用统计分析的方法,对色散下的SRS统计特性进行了深入研究,得到了在整码元色散走离条件下,WDM系统各信道传输功率的统计特性,推导了各信道传输功率的数学期望、标准差,证实了各信道传输功率符合高斯分布,计算了概率密度函数,并且与仿真数据取得了较好的一致。最终求得了SRS效应影响通信系统质量的误码率,较全面地完成SRS效应对DWDM光纤通信系统性能影响的研究。


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