DWDM高速多通道DPSK色散管理孤子传输控制

摘要

DPSK调制格式和色散管理孤子（DMS）传输方案相结合的新的传输机制能抵制非线性损伤，降低孤子互作用和ASE噪声的影响，特别适合DWDM高速长距离非线性全光通信，并且具有广阔的应用前景。然而，当皮秒（ps）甚至飞秒（fs）量级的超短孤子脉冲在周期性集总放大的DWDM系统中传输时，高阶色散和高阶非线性光学效应将不可忽略，另外，EDFA级联产生的ASE噪声积累以及孤子互作用的加剧将导致系统传输性能的进一步恶化。因此，必须对上述多种扰动因素进行控制，保证DPSK色散管理孤子的稳定传输。
　　首先，本文以回顾高速光纤通信的发展及关键技术为切入点，介绍了课题的研究背景，比较和评论了目前国内外关于本课题的研究现状。
　　其次，从光孤子的非线性传播方程入手，介绍了色散管理孤子的概念和特点，详细讨论了DPSK色散管理孤子技术，重点阐述了DPSK色散管理孤子的传输演化模型。
　　再次，由扰动非线性薛定谔方程导出了扰动条件下DPSK色散管理孤子各特征参数传输演化的通用方程组，采用变分法解析了同时存在光纤损耗、高阶效应、ASE噪声和孤子互作用等多种扰动因素的DPSK色散管理孤子系统的传输特性，在频域滤波控制方案下，导出了DWDM系统DPSK色散管理孤子特征参数随归一化传输距离演化的动力学方程组，并对其进行了理论分析。
　　最后，对40Gb/s密集波分复用DPSK色散管理孤子传输系统的结构和参数进行了设计，对系统的传输性能进行了数值模拟，其仿真结果与理论分析一致，并通过Optisystem软件作进一步仿真，论证了变分法解析结果的正确性及该系统稳定传输的可行性。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 高速光纤通信的发展与关键技术

1.3 选题背景及研究现状

1.4 本文的主要工作及组织结构

第二章 密集波分复用DPSK色散管理孤子的基本理论

2.1 引言

2.2 光孤子的非线性传播方程

2.3 色散管理孤子

2.4 非线性效应对高速长距离DWDM传输系统的影响

2.5 DPSK色散管理孤子技术

2.6 本章小结

第三章 高速多通道DPSK色散管理孤子传输性能分析

3.1 引言

3.2 高速DPSK色散管理孤子传输演化模型

3.3 DWDM多通道DPSK色散管理孤子传输演化模型及分析

3.4 本章小结

第四章 密集波分复用DPSK色散管理孤子系统设计和仿真分析

4.1 引言

4.2 DPSK色散管理孤子的频域滤波控制

4.3 40Gb/s DPSK色散管理孤子系统结构参数设计

4.4 密集波分复用DPSK色散管理孤子系统的仿真分析

4.5 本章小结

第五章 40Gb/s多信道DPSK色散管理孤子系统的

5.1 引言

5.2 DPSK色散管理孤子系统仿真模型及性能判决方法

5.3 40Gb/s多信道DPSK色散管理孤子系统仿真分析

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 论文总结

6.2 进一步的工作

参考文献

附录1 程序清单

附录2 攻读硕士学位期间撰写的论文

附录3 攻读硕士学位期间参加的科研项目

致谢