光孤子通信系统中偏振模色散地研究

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1、...分类号密级UDC注1学位论文光孤子通信系统中偏振模色散的研究（题名和副题名）陈曦（作者姓名）指导教师姓名谢康教授电子科技大学成都（职务、职称、学位、单位名称及地址）申请专业学位级别硕士专业名称光学工程论文提交日期2009.3论文答辩日期2009.5学位授予单位和日期电子科技大学答辩委员会主席评阅人2009年月日注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。......独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不

2、包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。签名：日期：年月日关于论文使用授权的说明本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在

3、解密后应遵守此规定）签名：导师签名：日期：年月日......摘要摘要光纤通信系统以其传输速度快、传输距离远、信息容量大、保密性强等优势已成为现代通信的主体。随着通信技术发展，一种全新的超高速、大容量、超长距离的非线性全光通信技术——光孤子通信开始走入人们的视线，其以非线性光学作为理论基础，克服了光纤色散对光信号传输的限制，通信距离可达数万公里，并适用于波分复用(WDM)和光时分复用(OTDM)的长距离高速光纤通信，是进一步提高光纤通信系统容量的最佳通信方式。与此同时，偏振模色散(PMD)对光纤通信容量的限

4、制越来越明显，并且成为限制高速率传输系统中的一个重要因素。本文对光孤子通信的理论和应用做了介绍和研究，探讨了有损光纤中的孤子色散管理技术。讨论了一种新型的基于色散衰减光纤的色散管理，可以只用两段不同色散的光纤连在一起来实现指数衰减色散光纤，而且在每个色散图中不同的色散值可以通过改变两段光纤的长度来实现。结果显示这种方法比起传统的孤子系统有更多的优点。用分步傅立叶算法对光孤子的一般传输方程——非线性薛定谔方程(NLSE)进行求解，验证了皮秒光孤子的特性。当脉冲宽度小于皮秒量级时，高阶非线性效应和高阶色散效应

5、将不可忽略，此时飞秒量级的脉冲在光纤中的传输满足高阶修正的非线性薛定谔方程(HONLS)。同样通过分步傅立叶算法求解，探讨了飞秒光孤子的传输特性。在已有的大量关于皮秒量级光孤子通信中偏振模色散研究的基础上，通过求解含PMD的飞秒孤子对方程——高阶修正的耦合非线性薛定谔方程，研究了飞秒光孤子系统中PMD的特性。对同相和正交飞秒孤子对分别进行了讨论，结果显示：正交飞秒孤子比同相飞秒孤子具有更好的自俘获特性；偏振角不影响自俘获；双折射系数越大，PMD越大，自俘获效应越不明显；正交飞秒孤子和同相飞秒孤子对相对振幅

6、都很敏感，这与皮秒孤子不同；入射功率对于正交孤子对的自俘获效应有阈值；比起皮秒孤子的来说，因为飞秒孤子的自频移效应，发生明显的自俘获效应的条件比较困难，而且基本没有完美的自俘获使得两分量群速度相同。在最后，我们提出了一种近似判定功率对于正交飞秒孤子对的阈值的方法。关键词：光孤子，偏振模色散，分步傅立叶算法，非线性薛定谔方程，飞秒脉冲I......ABSTRACTABSTRACTFibercommunicationhasbecomethemainbodyofmoderncommunicationsystem

7、withitshightransmissionspeed,longtransmissiondistance,largeinformationcapacityandstrongsecuritycharacteristics.Asthecommunicationtechnologyprogresses,anewkindofnonlinearall-opticalcommunicationtechnology——solitoncommunicationwhichhassuperhighspeed,largeca

8、pacity,superlongdistancecomesintooursight.Solitoncommunicationcanreachanumberoftenthousandkilometerscommunicationdistancebyovercomingtheopticaltransmissiondistancelimitduotodispersion.ItalsosuitsWDMandOTDM,sothatiti