XPM和SRS对光纤DWDM系统传输性能影响的研究

摘要

本文主要研究了交叉相位调制(XPM)效应和受激拉曼散射(SRS)效应对DWDM光纤传输系统性能的影响。二者皆为光纤DWDM通信中应该重点注意的非线性因素，都是一个光信号对另外一个光信号产生影响，从而导致信道串扰，但二者的成因、特性等是完全不同的。　　论文首先综述了DWDM系统的工作原理、基本结构、主要特点、制约因素和发展趋势，并简单介绍了光纤中主要的非线性因素。接着先综述了交叉相位调制效应的成因、特性，并重点推导出了不考虑群速度色散条件下，WDM系统中交叉相位调制引起的相位位移计算公式。详细综述了受激拉曼散射(SRS)效应原理，以及光纤拉曼放大器的增益谱，根据各种光纤拉曼放大器的耦合方程，通过数值计算，分析了光纤拉曼放大器的性能。然后讨论了交叉相位调制(XPM)效应对DWDM数字通信系统性能的影响，推导出了考虑XPM效应的系统传输数值计算模型，并利用MATLAB软件进行了数值模拟计算，绘出了光脉冲传输特性图；给出了减小系统受交叉相位调制影响的方案。第四部份首先提出了DWDM系统中信号光之间受激拉曼散射理论模型和分析方法，然后通过数值计算模拟了的DWDM系统中SRS效应的影响。推导出了考虑SRS效应的系统传输数值计算模型，并利用MATLAB软件进行了数值模拟计算，绘出了光脉冲传输特性图。通过数值计算分析了不同条件下DWDM系统中由于受激拉曼散射引起的串扰的变化情况；最后给出了减小SRS对信号光功率的影响的方法。在论文的最后对本文所做的工作进行了总结。

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文摘

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1绪论

1.1 DWDM系统简介

1.2光纤中非线性光学效应简介

1.3本文的主要内容

2交叉相位调制效应和受激拉曼散射效应

2.1交叉相位调制(XPM)效应

2.2受激拉曼散射(SRS)效应

3交叉相位调制效应对DWDM系统性能的影响

3.1 XPM对WDM系统影响的理论分析

3.2光脉冲传输模型的数值计算模型

3.3数值计算结果及其分析

3.4 XPM引起的信道系统光功率代价

3.5抑制XPM影响的方案

4受激拉曼散射效应对DWDM系统性能的影响

4.1 SRS对WDM系统影响的理论分析

4.2光脉冲传输模型的数值计算

4.3数值计算结果及其分析

4.4 SRS导致系统的串扰

4.5抑制SRS影响的方案

5总结

致谢

参考文献

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