高速长距离DWDM系统中克尔效应的研究

摘要

目前，光纤通信正向着长距离、大容量、高速率的趋势发展，而光纤中的非线性效应特别是克尔效应，即FWM效应、SPM效应和XPM效应，会对系统产生不利影响。在DWDM系统中，随着信道间隔的减小以及入纤功率的提高，克尔效应对系统的影响也随之加重。因此，对XPM效应、SPM效应和FWM效应的研究变得至关重要。
　　本文主要研究了FWM效应产生的机理及其对DWDM系统性能的影响，以及抑制FWM效应的方法。采用Matlab软件和Optisystem软件相结合，通过实验研究了三种色散补偿方式、不同信号调制格式和不同入纤功率与FWM效应之间的关系；实验结果表明，后置色散补偿方式、RZ以及合适的入纤功率有助于抑制FWM效应，减小系统误码率，提高系统性能。
　　本文对SPM效应和XPM效应的产生进行理论分析，介绍了二者对DWDM系统性能的影响。使用软件在实验中探究了影响SPM效应的两大因素，即相移和色散；同时，通过实验研究了不同入纤功率和传输速率对XPM效应的影响。实验结果表明，合理的色散补偿及在反常色散介质中，SPM效应导致的频谱展宽能得到有效抑制；传输速率越小XPM效应越小，当速率不变时，在一定限度内，较高的入纤功率能减小XPM效应，提高DWDM系统的通信质量.

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1 绪论

1.1 研究的背景与现状

1.2 DWDM技术的组成及其制约因素

1.3 克尔效应

1.4 本文的主要工作

2 FWM效应

2.1 FWM效应的理论研究

2.2 FWM对DWDM系统性能的影响

2.3 FWM的抑制方案

2.4 本章小结

3 FWM效应的仿真研究

3.1 Optisystem软件简介

3.2 合理的色散补偿抑制FWM效应的仿真研究

3.3 合适的信号调制格式

3.4 本章小结

4 SPM效应

4.1 SPM效应的基本原理

4.2 SPM对DWDM系统的影响及实验结果分析

4.3 本章小结

5 XPM效应

5.1 XPM效应的理论研究

5.2 XPM效应的影响

5.3 本章小结

6 总结与展望

致谢

参考文献

附录