交叉相位调制对密集波分复用系统的影响

摘要

密集波分复用(DWDM)技术是光通信技术的一个新领域，其基础研究有很大的空间。DWDM在有效的改善了高速网的带宽的情况下，也带来了很多不利的影响。本文将主要对交叉相位调制(XPM)效应的影响展开研究。信道较少时，传输光纤中的XPM效应的理论和实验较成熟；所以有必要对信道容量大于10Gb并且信道间隔较小(＜0.8)的情况进行研究。 本文将结合分步傅立叶数值解析方法和乘性高斯算法来求解复杂的非线性薛定谔方程(NLSE)。乘性高斯算法的主要优点是计算时不依赖于系统的带宽，能把各种不同的效应分开考虑，能建立一个仅考虑XPM影响的方程。本文并对传输光纤中XPM调制不稳定性进行分析，采用LinkSIM软件对4信道10Gbps的DWDM系统进行了仿真，并从眼图中分析了XPM效应的影响，提出了色散补偿方案前置色散补偿和后置色散补偿。仿真表明，前置色散补偿比后置色散补偿对系统传输性能上稍有提高。最后分析了交叉相位调制对信道容量的影响，并给出了计算表达式及仿真结果。 在密集波分复用光纤传输系统中，由于科尔效应产生的交叉相位调制效应会导致每个信道的相位位移和幅度调制，从而引起信道容量的随机变化。本文中，我们给出考虑XPM效应的信道容量表达式，并计算仿真这种方法的正确性和精确性。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1密集波分复用系统研究的意义

1.1.1 DWDM系统的基本原理和基本结构

1.1.2 DWDM技术的主要特点

1.1.3国内外发展概况

1.1.4 DWDM系统发展的关键问题

1.2交叉相位调制效应对DWDM系统的影响

1.2.1传输光纤中交叉相位调制的影响

1.2.2 XPM效应对信道容量的影响

1.2.3减小XPM效应影响的方法

1.3本文拟展开的工作

1.3.1本文的研究内容

1.3.2本文的研究方法

第二章光纤基本光学性质

2.1单模光纤的几何结构和种类

2.1.1几何结构

2.1.2主要类型

2.2单模光纤的传播模式及截至波长

2.2.1传播模式

2.2.2单模光纤的单模条件和截止波长

2.3光纤三个传输特性参数

2.3.1光纤的损耗

2.3.2光纤的色散

2.3.3光纤非线性效应

2.4本章小结

第三章调制不稳定性分析

3.1调制不稳定性的研究方法

3.2传输光纤中调制不稳定性的分析

3.2.1分步傅立叶算法

3.2.2乘性高斯算法

3.3 LinkSIM仿真

3.3.1眼图

3.3.2色散补偿

3.4本章小结

第四章光通信系统的信道容量

4.1经典通信系统的信道容量

4.2信息论的应用

4.2.1广义信息论

4.2.2光通信系统中的信道容量

4.3交叉相位调制对信道容量的影响

4.4理论分析与仿真

4.4.1香农公式回顾

4.4.2理论分析

4.4.3数值仿真

4.5本章小结

第五章结论和展望

参考文献

在学研究成果

致谢