160Gbit-s光時分復(fù)用系統(tǒng)中非線性光學(xué)效應(yīng)的研究.pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)和多媒體業(yè)務(wù)的快速發(fā)展,人們對于寬帶通信的需求不斷提升,如何提高通信容量成為國內(nèi)外研究熱點?，F(xiàn)有提高通信容量主要有波分復(fù)用技術(shù)(WDM)和光時分復(fù)用技術(shù)(OTDM)。OTDM技術(shù)通過提高單波長傳輸速率,有效提升頻譜利用率,與DWDM技術(shù)相結(jié)合是未來高速光通信網(wǎng)絡(luò)的研究熱點之一。在OTDM系統(tǒng)中,影響系統(tǒng)性能的因素主要有損耗,色散和非線性。隨著90年代摻鉺光纖放大器的問世及光纖色散補償技術(shù)的逐步成熟,損耗和色散對于系統(tǒng)性能的影響

2、得到了很好的解決。在OTDM傳輸系統(tǒng)中,隨著比特速率的上升,與脈沖間隔以及輸入功率密切相關(guān)的帶內(nèi)非線性光學(xué)效應(yīng)逐漸成為限制OTDM傳輸系統(tǒng)發(fā)展的研究熱點?；诜蔷€性光學(xué)原理的光器件正不斷地問世與普及,如布里淵光纖激光器等,其在光通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用得到了廣泛的研究,成為國際通信領(lǐng)域研究的熱點。本論文項目組承擔(dān)的國家863項目“160Gbit/s一泵多纖光傳輸技術(shù)的研究”,對非線性光學(xué)效應(yīng)展開如下幾方面的分析研究:
　　 1.探討非線

3、性克爾(Kerr)效應(yīng)的產(chǎn)生機理。非線性克爾效應(yīng)本質(zhì)為光纖介質(zhì)折射率與入射光強的相互影響,表現(xiàn)為附加相位的引入、頻譜的展寬甚至造成串擾新頻率的產(chǎn)生。非線性克爾現(xiàn)象可以分為帶間非線性效應(yīng)與帶內(nèi)非線性效應(yīng)。帶內(nèi)非線性效應(yīng)源于同一信道中不同信號脈沖間相互作用,具體細分為帶內(nèi)交叉相位調(diào)制(IXPM)與帶內(nèi)四波混頻(IFWM)。通過分析,IXPM在時域上引入了時間抖動,IFWM在時域上帶來了脈沖幅度抖動以及產(chǎn)生影子脈沖。對于本項目需要實現(xiàn)單信道傳

4、輸160Gbit/s、100km傳輸距離的傳輸系統(tǒng),選擇合適抑制方案來削弱帶內(nèi)非線性效應(yīng)所引起的系統(tǒng)性能下降十分必要。
　　 2.為了抑制帶內(nèi)交叉相位調(diào)制以及帶內(nèi)四波混頻,本論文分析了抑制帶內(nèi)非線性效應(yīng)的主要方法,并結(jié)合現(xiàn)有實驗條件,采用高色散管理技術(shù)抑制160Gbit/s、RZ碼、100kin OTDM光傳輸系統(tǒng)中的帶內(nèi)非線性效應(yīng)。最終通過分析實驗證明了高色散管理抑制帶內(nèi)非線性方案的可行性。
　　 3.分析非線性光學(xué)彈