光纤非线性偏振耦合引起偏振态抖动的研究

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1、第37卷第6期北京交通大学学报Vo1．37No．62013年12月0URNAL0FBEITINGIIA0T0NGUNIVERSITYDec．2013文章编号：1673—0291(2013106—0118—07光纤非线性偏振耦合引起偏振态抖动的研究刘岚岚一，吴重庆一，杨伟一，王健，b(北京交通大学a．发光与光信息技术教育部重点实验室；b．光信息科学与技术研究所，北京100044)摘要：研究了光纤非线性偏振耦合引起的偏振态抖动的现象，从理论上导出了基于NRZ码的偏振复用系统中偏振度降低与两路调制信号

2、的时域波形及他们的初始相位差之间的关系．对于100Gb／s的偏振复用系统进行了理论仿真，结果表明：只有当二路调制信号的光功率相等且初相位差为零或者时，所引起的偏振态抖动最小．关键词：偏振复用；光纤非线性；非线性偏振耦舍；偏振度；偏振抖动中图分类号：TN929．11文献标志码：AInvestigationondecreasingofDOPinPMsystemscausedbynonlinearpolarizationcouplinginfibersLJULanlan一，WUChongqing一，Y

3、ANGWei一，WANGJian，b(a．KeyLaboratoryofLuminescenceandOpticalInformation，MinistryofEducation；b．InstituteofOpticalInformation，BeijingJiaotongUniversity，Beijing100044，China)Abstract：ThephenomenonofpolarizationjittersanddecreasingofDOP(DegreeofPolarization

4、)causedbyfibernonlinearpolarizationcouplinginPM(PolarizationMultiplexing)systemsisinvestigat—ed．AgeneralformulaabouttherelationshipbetweendecreasingofDOPandwaveformintimedomainandthedifferenceofinitialphaseoftwoorthogonalmodulationsignalsisdeduced．A1

5、00Gb／sPMsystembasedonNRZcodeisinvestigatedbysimulation，theresultsshowthatthedecreasingofDOPisminimumwhenthepowersareequalanddifferenceofinitialphaseiszeroorrr／2betweentWOor—thogonalmodulationsignals．Keywords：polarizationmultiplexing(PM)；fibernonlinea

6、rity；nonlinearpolarizationcoupling；degreeofpolarization(poP)；polarizationjitters偏振耦合而出现偏振态抖动，将导致产生新的误码．1问题的提出这种非线性偏振耦合现象，可用非线性薛定谔方程近年来，单波长超过100Gb／s的高速光纤通信描述[5]系统正飞速发展，偏振复用技术(PM—PolarizationMultiplexing)由于能够使速率提高一倍而备受关銎a2+上2T0雾ar2+。旦2A=i7GA(1)注u_4j．但是

7、偏振复用也出现了一些新问题，其中之式中：r=t—p0表示本地时间；A是复振幅；rio一就是两个独立偏振方向的调制信号，由于非线性与rio"分别是传输常数的一阶和二阶导数；T0是脉冲的宽度；a为光纤的损耗，7为非线性系数，为收稿日期：2013—07—03基金项目：国家自然基金资助项目(61275075，61077048)；北京市自然基金资助项目(4112042)作者简介：刘岚岚(1970一)，女(回族)，江苏建湖人，副教授．研究方向为光通信．email：llliu@bjtu．edu．cn通信作者：

8、吴重庆(1944一)，男，重庆市人，教授，博士生导师．e．nmil：cqwu@~tu．edu．cn．第6期刘岚岚等：光纤非线性偏振耦合引起偏振态抖动的研究9传输距离，G是一个2×2的矩阵，它被称为耦合矩器PBS1分成．27与Y两束正交偏振光，这两束光分别阵，决定了光纤内的非线性偏振旋转，其计算公式为被信道A与B所调制，调制格式可以是NRZ，DP—广11]SK，OPSK，QAM等．载有用户信息的两束偏振光IIAl+专IAvl，lAIIAle一I经过偏振合束器PBC合成为复用光，然后经过一段G=Il