本文關(guān)鍵詞：少模光纖通信系統(tǒng)的非線性及其抑制，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在現(xiàn)有通信流量不斷加大,光纖傳輸容量需求越來越大的發(fā)展背景下,為了解決單模光纖即將達到容量極限的問題,人們提出了少模光纖的模式復用技術(shù)。但少模光纖模式的復雜性也引起了更小的非線性容限,因此在新一代長途少模光纖的傳輸系統(tǒng)中,非線性效應也將成為限制信息容量的最終因素,研究少模光纖中的非線性抑制方法是刻不容緩的。本文系統(tǒng)地討論了少模光纖中的自相位調(diào)制和交叉相位調(diào)制等非線性現(xiàn)象,重點對目前國內(nèi)外少模光纖非線性研究熱點“模間四波混頻”進行了研究。分別從理論和數(shù)值模擬兩個方面研究了少模光纖中模間四波混頻對目前先進調(diào)制方式光信號的影響和模間四波混頻的抑制方法。首先,從光纖非線性原理出發(fā)研究,分別探討了少模光纖中存在兩個,三個或四個空間模式時的模間四波混頻機理,總結(jié)出一個支持光纖多種模式擴展的模間四波混頻非線性研究模型。其次,在此基礎(chǔ)上,分別導出了存在兩個,三個,四個空間模式時的少模非線性薛定諤方程,得出了少模光纖中形成模間四波混頻的模式和波長位置的各種組合以及它們的相位匹配條件。然后,通過數(shù)值模擬,分析了波長,模式配置,差模群時延,色度色散和隨機模式耦合對模間四波混頻效率的影響。最后,根據(jù)理論分析和數(shù)值模擬結(jié)果,提出了一種針對少模光纖傳輸系統(tǒng)非線性的抑制方法并進行了數(shù)值模擬。結(jié)果表明,該抑制方法在目前常用的QPSK調(diào)制方式下將少模傳輸系統(tǒng)的模間四波混頻抑制了20dB,而在16QAM調(diào)制方式下則抑制模間四波混頻6d B,效果明顯。該抑制方法中的波長配置等參數(shù)是根據(jù)商用通信參數(shù)設(shè)定的,對今后光網(wǎng)絡建設(shè)由一定的參考意義。
【關(guān)鍵詞】：少模光纖 非線性抑制 模間四波混頻 多模薛定諤方程 色度色散 差模群時延
【學位授予單位】：南京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.11
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 第一章 緒論7-14
• 1.1 少模光纖通信7-9
• 1.1.1 新一代光纖技術(shù)發(fā)展7-8
• 1.1.2 少模光纖通信研究意義8-9
• 1.2 少模光纖通信中非線性干擾及抑制的研究現(xiàn)狀9-12
• 1.3 本文主要內(nèi)容和組織結(jié)構(gòu)12-14
• 第二章 少模光纖通信系統(tǒng)傳輸理論分析14-32
• 2.1 少模光纖傳輸模式特性分析14-18
• 2.1.1 少模光纖的分類14-15
• 2.1.2 少模光纖模式理論15-17
• 2.1.3 少模光纖模式仿真17-18
• 2.2 少模光纖的非線性理論分析18-20
• 2.2.1 自相位調(diào)制和交叉相位調(diào)制18-19
• 2.2.2 四波混頻19
• 2.2.3 波導缺陷19-20
• 2.3 少模光纖中四波混頻機理及抑制20-31
• 2.3.1 兩個空間模式IM-FWM24-26
• 2.3.2 三個空間模式IM-FWM26-29
• 2.3.3 四個空間模式IM-FWM29-31
• 2.4 本章小結(jié)31-32
• 第三章 少模光纖通信的非線性研究系統(tǒng)搭建32-39
• 3.1 OptiSystem仿真軟件32
• 3.2 基于OptiSystem的少模光纖IM-FWM仿真系統(tǒng)設(shè)計32-34
• 3.3 基于OptiSystem的少模光纖傳輸系統(tǒng)IM-FWM仿真系統(tǒng)設(shè)計34-38
• 3.3.1 10G DPSK調(diào)制少模光纖傳輸系統(tǒng)設(shè)計34-35
• 3.3.2 10G 4QAM調(diào)制少模光纖傳輸系統(tǒng)設(shè)計35-37
• 3.3.3 10G 16QAM調(diào)制少模光纖傳輸系統(tǒng)設(shè)計37-38
• 3.4 本章小結(jié)38-39
• 第四章 少模光纖通信系統(tǒng)中的非線性仿真分析39-55
• 4.1 S波段、C波段和L波段的模間四波混頻現(xiàn)象39-41
• 4.2 少模光纖色度色散與模間四波混頻的關(guān)系41-45
• 4.3 少模光纖參數(shù)差模群時延與模間四波混頻的關(guān)系45-48
• 4.4 光通信波長配置與模間四波混頻的關(guān)系48-50
• 4.5 少模光纖通信的抑制非線性優(yōu)化設(shè)計50
• 4.6 高階調(diào)制少模光纖通信傳輸?shù)姆蔷�性抑制50-54
• 4.7 本章小結(jié)54-55
• 第五章 總結(jié)與展望55-57
• 5.1 本論文主要工作總結(jié)55
• 5.2 進一步研究及展望55-57
• 參考文獻57-60
• 附錄1 攻讀碩士學位期間撰寫的論文60-61
• 附錄2 攻讀碩士學位期間參加的科研項目61-62
• 致謝62

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