高速长途光纤通信系统中光纤非线性、高阶色散和偏振模色散的研究

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1、山东大学硕士学位论文缩略词索引BERBiteE哟rRate误码率DCFDispersionConlpeIlsatingFiber色散补偿光纤DGDDifjfer髓tialGfoupDelay差分群时延DⅥ，】DMDenSeWraVeleIlgth-DivisionMultiplcx密集波分复用EDFAErbium．DopcdFiberAmplifier掺饵光纤放大器FWMFollrW撕el∞gmMixing四波混频GVDGroup-Veloc时Dispersion群速率色散NLSENonlinearSch硒dingerEquation非线性薛定谔方程NZDSFNon．Zer0Dispe

2、rsionShiRedFiber非零色散位移光纤OTDMopticalTime．DivisionMultipleX光时分复用PMDPol撕zation．ModeDispersion偏振模色散SBSStimulatedBrillouinScattering受激布里渊散射SNRSi鲈altoNoiseRatio信噪比SPMSelf-PhaseModulation自相位调制SRSStimulatedR锄a11Sc甜enng受激拉曼散射TODThird-OrderDispersion三阶色散WDMW打elength—DivisionMultiplexed波分复用XPMCross．PhaSeMo

3、dulation交叉相位调制4原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：幽日期：圣盘：￡：!岁关于学位论文使用授权的声明本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本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、缩印或其他复制

4、手段保存论文和汇编本学位论文。(保密论文在解密后应遵守此规定)论文作者签名：刍篁垒4一导师签名山东大学硕士学位论文中文摘要展望未来的光纤通信系统，其发展重点在于实现超高速及超长距离的无中继传输。限制信号在光纤中高速率长距离传输的主要因素有光纤损耗、光纤非线性效应和色散。低损耗光纤和掺铒光纤放大器(EDFA)的研制和应用弥补了光纤损耗对光纤中光信号的传输速率和传输距离的限制。非零色散位移光纤(NZDSF)、色散管理技术以及波分复用(WDM)技术的应用也使得光纤群速率色散(GvD)和光纤非线性效应对光信号传输速率和传输距离的限制得到了有效缓解。诸多新技术的应用实现了信号传输速率的提高和传输

5、距离的增加。但是，随着传输速率的进一步提高和传输距离的进一步增加，以往常被忽略的光脉冲的高功率引起的较强的非线性效应、高阶色散以及偏振模色散(P№)开始严重影响光纤通信系统的系统性能，继而大大限制了光纤通信系统的通信容量。本论文通过理论分析研究了光纤非线性效应、高阶色散和偏振模色散对高速长途光纤通信系统性能的影响，基于非线性薛定谔方程，采用分步傅里叶方法数值模拟了光脉冲在非线性色散光波系统中的传输，并且通过对仿真结果的对比和总结，得出了在NRZ和RZ编码方案下单信道高速长途光纤通信链路的脉冲峰值功率容限和色散斜率容限。数值仿真结果表明，合理的控制链路中的脉冲峰值功率和色散斜率，对色散斜

6、率进行适当补偿，可以显著改善高速长途光纤通信系统的系统性能。关键词：光纤通信；非线性效应；色散斜率；偏振模色散；系统性能山东大学硕士学位论文ABSTRACThlme觚urc，mekeypointoftlledeVelopmeIltoftlleoptiIoalfiberc0Immmicationsystemsist0achieVenlegoalof仃aunlsmittingopticalsi黟mlsi11lll仃alligh一叩eedoVerlon哥h卸ldist粕cewimoutr印eaters．TtleprimaD，limitingfactorswmchmakeit砌fi砌tt0缸a

7、rIs芏Ilitsi印alsinhi曲一speed觚dlong-hauloptical肋erco姗[11uIlicationsystemsarefiberlos∞s，肋ernonline撕ties觚dchromaticdisperSio璐．Usinglow—losefibers锄dE而i啪-dopedfiber柚母lifiers(EDFA)hadco蛐曲utedtored_uce让屺lh砷觚oncaIlSedby舶erlosses．Non-ze