WDM光纤通信系统中非线性影响及其仿真研究

论文摘要

随着科技的飞速发展、信息时代的到来,信息的传输变得越来越重要。光纤作为众多传输介质中的一种有着其它介质不可替代的优越性。它传输容量大、传输带宽宽、抗干扰能力强。波分复用(WDM)和掺饵光纤放大器(EDFA)的结合应用是充分挖掘光纤带宽能力,实现大容量、高速率、长距离通信的最佳手段。一直以来,光纤损耗、色散和非线性效应是三个限制光纤传输系统性能的重要因素。由于EDFA的实用化,光纤损耗对系统的限制已不是重要的因素了;同时,色散管理和色散支持技术可以有效地改善色散对系统性能的限制。但是,随着光纤中信道数的增多、光功率的增加,已经使光纤非线性效应成为影响系统性能的主要因素。所以,研究有损耗、色散、非线性的多信道WDM通信系统的传输情况对于分析光纤非线性效应、提高光纤传输容量、改善WDM通信性能有着重要的理论和实践意义。本文讨论了各种光纤非线性效应的成因、特性及其对WDM系统传输性能的影响。着重研究光纤中非线性效应(XPM,FWM和SRS)对多信道WDM光纤传输系统性能的影响,并对这几种非线性影响进行了仿真分析,得出了可供估计这些效应影响程度的示意图,提出了抑制其影响的方案和建议。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 光纤通信的发展
• 1.2 光纤通信系统
• 1.2.1 光纤通信系统的组成
• 1.2.2 光纤的主要特点及系统应用
• 1.3 WDM的概念、原理、特点和受限因素
• 1.3.1 WDM的概念、原理和特点
• 1.3.2 WDM的受限因素
• 1.4 光纤通信的展望
• 1.5 本课题的提出
• 第2章 单模光纤的传输参数
• 2.1 单模光纤的衰减
• 2.2 单模光纤的色散
• 2.3 单模光纤的非线性效应
• 2.3.1 光纤非线性效应的产生
• 2.3.2 光纤中的各种非线性效应
• 2.4 本章小结
• 第3章 受激散射效应及对光纤通信系统的影响
• 3.1 受激喇曼散射效应对WDM系统的影响
• 3.1.1 受激喇曼散射的增益和阈值分析
• 3.1.2 受激喇曼散射对单信道系统影响的数学分析
• 3.1.3 受激喇曼散射对多信道系统影响的数学分析
• 3.1.4 数值仿真及分析
• 3.2 受激布里渊散射效应对WDM系统的影响
• 3.2.1 受激布里渊散射的增益和阈值
• 3.2.2 受激布里渊散射对WDM系统的影响
• 3.3 本章小结
• 第4章 相位调制效应及对光纤通信系统的影响
• 4.1 自相位调制效应及其分析
• 4.2 交叉相位调制效应及对WDM系统的影响
• 4.2.1 交叉相位调制效应的理论分析
• 4.2.2 交叉相位调制效应对WDM系统的影响及数学分析
• 4.2.3 仿真分析
• 4.2.4 抑制交叉相位调制影响的方法
• 4.3 本章小结
• 第5章 四波混频效应及对光纤通信系统的影响
• 5.1 四波混频的产生及相位匹配条件分析
• 5.2 四波混频及对WDM系统的影响
• 5.2.1 四波混频对WDM系统的影响及数学分析
• 5.2.2 仿真分析
• 5.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢