發(fā)布時間：2017-06-13 04:10

  本文關(guān)鍵詞：模分復用光傳輸系統(tǒng)的建模與仿真，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、遠程教育、醫(yī)療以及云計算、大數(shù)據(jù)的飛速發(fā)展,系統(tǒng)的傳輸速率以及網(wǎng)絡(luò)容量將呈現(xiàn)數(shù)倍級的增長,然而現(xiàn)有的光傳輸系統(tǒng)中使用時間、頻率、偏振以及多進制編碼維度上的技術(shù)進步已經(jīng)遠遠不能滿足這種容量上的增長,因此尋找新的復用維度已經(jīng)成為研究的熱點。而空間維度被認為是唯一未被有效利用的維度,研究表明,.利用空間模式復用可有效增加信息速率并提高網(wǎng)絡(luò)的性能。 未來超高速光纖通信將使用3M調(diào)制技術(shù),即Multi-level, Multi-core和Multi-mode調(diào)制。本文研究的主要是其中Multi-mode調(diào)制(即模分復用)技術(shù)的幾個關(guān)鍵問題,內(nèi)容包括：少模光纖的設(shè)計、非線性系數(shù)的研究以及模式耦合理論的研究。具體為以下三點： (1)設(shè)計可解復用的弱耦合少模光纖。作為模分復用傳輸系統(tǒng)的重要的信道,少模光纖不僅具有單模光纖長距離傳輸?shù)奶攸c,而且還有多模光纖多模式的特點。我們設(shè)計了一種可使用低復雜度MIMO數(shù)字處理技術(shù)的弱耦合四模光纖,相比之下該光纖具有大DGD、低非線性、低模式耦合、低彎曲損耗等特點。 (2)研究少模光纖中非線性系數(shù)的優(yōu)化及模功率的控制方法。非線性效應(yīng)對光傳輸具有重要的影響,非線性與光纖的結(jié)構(gòu)和入射光功率都有關(guān)。我們研究了Kerr非線性系數(shù)隨光纖結(jié)構(gòu)變化的關(guān)系,由此得到幾條優(yōu)化非線性系數(shù)的重要方法。對于入射光功率的影響,我們提出了一種可有效補償模式相關(guān)損耗和非線性效應(yīng)的模式光功率的控制方法和裝置。 (3)研究模式耦合理論并仿真三模復用系統(tǒng)。由于實際條件下光纖的不理想特性,模式之間的彼此耦合引起了模式之間的串擾。我們通過對強／弱耦合傳輸矩陣的建模,仿真了包含簡并模式間強耦合和非簡并模式間弱耦合效應(yīng)的三模復用傳輸系統(tǒng)。通過對該系統(tǒng)性能的分析證明該系統(tǒng)具有正確的傳輸特性,同時通過系統(tǒng)的性能曲線分析了不同模式獨特的傳輸性能。
【關(guān)鍵詞】：模分復用 少模光纖 非線性 模式耦合
【學位授予單位】：北京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 目錄7-9
• 第一章 緒論9-21
• 1.1 光纖通信的發(fā)展歷程及面臨的挑戰(zhàn)9-13
• 1.2 光纖通信系統(tǒng)及其復用技術(shù)概述13-17
• 1.3 模分復用傳輸?shù)难芯楷F(xiàn)狀及其關(guān)鍵技術(shù)17-18
• 1.4 研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排18-21
• 1.4.1 研究內(nèi)容18-19
• 1.4.2 結(jié)構(gòu)安排19-21
• 第二章 四模光纖的設(shè)計21-30
• 2.1 階躍折射率光纖的模式理論21-22
• 2.2 線性偏振模式解的形式22-25
• 2.3 四模光纖結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定25-28
• 2.4 光纖的設(shè)計結(jié)果及分析28-29
• 2.5 本章小結(jié)29-30
• 第三章 非線性的優(yōu)化及控制方法30-42
• 3.1 非線性效應(yīng)的概述30-31
• 3.2 少模光纖內(nèi)非線性傳輸方程31-33
• 3.3. 非線性系數(shù)與光纖結(jié)構(gòu)的關(guān)系33-35
• 3.4 模式光功率的控制方法及裝置35-40
• 3.5 本章小結(jié)40-42
• 第四章 模式耦合理論及系統(tǒng)的仿真42-53
• 4.1 弱耦合域的Manakov方程43-44
• 4.2 強耦合域的Manakov方程44-45
• 4.3 非線性耦合傳輸?shù)姆植礁道锶~方法45-47
• 4.4 弱耦合和強耦合傳遞矩陣的引入47-48
• 4.4.1 弱耦合傳遞矩陣47-48
• 4.4.2 強耦合傳遞矩陣48
• 4.5 三模式傳輸系統(tǒng)的仿真48-52
• 4.6 本章小結(jié)52-53
• 第五章 總結(jié)與展望53-55
• 5.1 論文工作總結(jié)53
• 5.2 未來工作展望53-55
• 參考文獻55-58
• 致謝58-59
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術(shù)論文59

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 劉俊彥;張杰;韓佳巍;高冠軍;趙永利;顧畹儀;;Design and optimization of weakly-coupled few-mode fiber with low nonlinearity[J];Chinese Optics Letters;2014年03期

  本文關(guān)鍵詞：模分復用光傳輸系統(tǒng)的建模與仿真，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：445681