光纤通信系统中调制不稳定性的研究

摘要

本论文首先简单介绍了MI的研究状况和研究意义；接下来从光脉冲在光纤中传输满足的非线性薛定谔方程出发，采用传统的线性稳定性分析法，对SPM和XPM引起的调制不稳定性基态增益做了分析和研究；然后在同时考虑二至四阶和三五次非线性系数的情况下，研究了光纤中的MI现象，并进行了数值模拟；最后，对色散管理(DM)系统中的调制不稳定性进行了分析和研究，得到了一些结论，对长距离、高容量的色散管理通信系统的设计起到了一定的理论参考作用。 研究结果表明：三阶色散对不稳定性增益谱无影响；当满足一定条件时，由于四阶色散的影响，MI可发生在两个频谱区；正五阶非线性加强MI，使增益谱变宽，峰值变大，负五次非线性则减弱MI；当入射功率较小时，五次非线性对调制不稳定性的影响并不明显，这说明当入射功率很小时，忽略非线性薛定谔方程中的五次非线性项的做法是合理的，随着入射功率的增加，五次非线性对MI的影响越来越大，并最终减小了使调制不稳定性发生的入射功率范围；随着距离的增加MI的频谱宽度逐渐减小，增益谱的幅度也将逐渐减小；在色散管理系统中，色散管理图强度越强，对MI过程产生的增益有越大的抑制作用，路径平均色散越大，抑制MI过程产生的增益越明显。

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文摘

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声明

第1章绪论

1.1调制不稳定性简介

1.2调制不稳定性的研究状况

1.3本论文研究的目的和意义

1.4论文组织结构

第2章基本理论

2.1非线性折射率及其相关效应

2.2线性稳定性分析

2.2.1自相位调制不稳定性的线性稳定性分析

2.2.2交叉相位调制不稳定性的线性稳定性分析

2.2.3数值模拟

2.4小结

第3章单光束自相位调制不稳定性的研究

3.1理论基础

3.2数值模拟及分析讨论

3.3小结

第4章双光束交叉相位调制不稳定性的研究

4.1理论基础

4.2数值模拟及分析讨论

4.2.1反常色散区的交叉相位调制不稳定性

4.2.2正常色散区的交叉相位调制不稳定性

4.2.3传输距离对调制不稳定性的影响

4.2.4不同入纤功率下的交叉相位调制不稳定性

4.2.5其它色散区

4.3小结

第5章色散管理系统中调制不稳定性的研究

5.1理论模型

5.2理论结果及分析

5.3小结

总结

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文