光纖通信系統(tǒng)中偏振模色散對脈沖影響的研究.pdf

1、偏振模色散(PMD)是光纖通信系統(tǒng)中由于不同偏振模式傳播速度不同而引起的脈沖展寬現(xiàn)象，并由此限制光纖通信系統(tǒng)的碼率和中繼距離的提高。解決光纖傳輸中偏振模色散問題是實(shí)現(xiàn)高速光纖通信系統(tǒng)的關(guān)鍵之一，也是近年來光纖通信領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。PMD問題的最大困難在于差分群延遲(DGD)和主偏振態(tài)(PSP)變化的隨機(jī)性。如何克服偏振模色散對傳輸系統(tǒng)的影響目前已成為國際上光纖通信領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問題。偏振模色散的研究任務(wù)包括基本理論，測試方法，模擬仿真

2、和補(bǔ)償技術(shù)等。 而光脈沖在高速光纖通信系統(tǒng)的傳輸除了受到傳統(tǒng)的色散影響之外，很大程度上也受到了偏振模色散存在的影響。因此，研究偏振模色散對光脈沖傳輸?shù)挠绊憣饫w通信系統(tǒng)的改進(jìn)有著重要意義。本文在闡述了國內(nèi)外PMD的研究現(xiàn)狀以及PMD對于光纖通信系統(tǒng)速率和傳輸距離的影響的前提下，主要對光纖通信系統(tǒng)中偏振模色散對于脈沖影響進(jìn)行了研究，研究工作和結(jié)果如下： 在現(xiàn)有的偏振模色散理論研究的數(shù)學(xué)模型罩，引入了信號的均方根展寬的概念和

3、定義，從脈沖的均方根脈寬的定義出發(fā)，對其受到偏振模色散影響做出理論分析和討論；得到偏振模色散存在的情況下，對光纖通信系統(tǒng)中脈沖信號傳輸產(chǎn)生的影響，并以高斯脈沖為例進(jìn)行詳細(xì)計算，得出了偏振模色散將導(dǎo)致系統(tǒng)中脈沖信號的展寬，使系統(tǒng)傳輸質(zhì)量下降；在此基礎(chǔ)上，對系統(tǒng)中進(jìn)行偏振模色散補(bǔ)償，計算偏振模色散補(bǔ)償情況下，光纖通信系統(tǒng)脈沖信號的變化；并將計算結(jié)果與無補(bǔ)償情況下進(jìn)行了比對。討論了非線性和PMD的相互作用，推導(dǎo)了非線性耦合薛定諤方程。基于非線