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高速孤子传输系统中定时抖动的限制及其抑制方法

作　者: 张弘强
导　师: 诸波
学　校: 南京邮电大学
专　业: 光学工程
关键词: 光孤子通信 孤子互作用 定时抖动 时域频域复合控制法 色散管理法 稳定传输
分类号: TN929.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


在多信道孤子传输系统中,传输速率达到10Gb/s时相邻孤子间的相互干扰越来越大,高阶效应等因素的影响使得孤子稳定传输的问题出现了新的情况,如何限制干扰的因素,保障孤子的稳定传输呢,本文对超高速光通信系统的孤子互作用、光纤损耗和放大技术等影响孤子稳定传输的技术进行了分析和研究,研究了时频复合控制方法和色散管理方案中各种参数随着传输距离变化的数学模型,数学分析了孤子互作用、自陡峭、自频移等许多高阶效应对孤子稳定性带来的不利影响,并研究抑制孤子干扰因素的方法,设计一种160G高速多信道孤子传输系统,并对多信道孤子的定时抖动值和多种不同方法作用下的孤子定时抖动值的变化进行模拟仿真和分析。首先,本文参考了诸多文献中的理论分析,对长距离大容量波分复用系统中影响孤子稳定传输的各种因素进行了归纳总结,列举了高速长距离波分复用系统产生定时抖动的各种影响因素。其次,介绍了多信道色散管理孤子的传输模型和理论分析,推导了多信道色散管理孤子的各种非线性参数随着传输距离的演化方程并应用变分法对其进行分析,然后介绍了孤子放大和传输控制技术以及各种扰动项产生定时抖动的原理。再次,在考虑WDM孤子系统信道间较大的互作用的条件下,根据传输演化方程研究孤子互作用、自陡峭和拉曼散射等高阶效应影响定时抖动的机理,采用时域和频域复合控制方法下抑制孤子的定时抖动,并数值模拟了160G的WDM系统孤子的定时抖动值。最后,研究预啁啾技术对多信道孤子系统脉冲的压缩和展宽的影响,并对WDM系统色散管理孤子的数学模型进行分析并设计系统参数,保证经过一个色散控制周期后,孤子的各项参数能够恢复到初始脉冲的情况,在孤子稳定传输的基础上面,数值模拟了色散管理方法对定时抖动的抑制作用。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章 绪论  9-13
  引言  9
  1.1 WDM 高速孤子通信系统定时抖动抑制的研究现状  9-11
  1.2 本文的工作及组织结构  11-13
    1.2.1 论文主要创新之处  11-12
    1.2.2 本文的组织结构  12-13
第二章 WDM 高速孤子系统传输技术和定时抖动抑制研究  13-25
  引言  13
  2.1 高速长距离WDM 系统及其定时抖动限制  13-19
    2.1.1 光孤子通信的基本原理和高阶效应  14-15
    2.1.2 光纤损耗与孤子放大技术  15-17
    2.1.3 孤子互作用致定时抖动  17-19
    2.1.4 G-H 效应致定时抖动  19
  2.2 色散管理孤子技术  19-24
    2.2.1 色散管理系统的传输模型及理论分析  20-21
    2.2.2 色散管理系统非线性扰动传输方程的变分解  21-23
    2.2.3 色散管理孤子的应用  23-24
  2.3 本章小结  24-25
第三章 WDM 孤子传输系统抑制定时抖动技术  25-34
  引言  25
  3.1 WDM 孤子传输的频域滤波控制  25-26
  3.2 WDM 孤子传输的时域控制  26-27
  3.3 WDM 孤子传输系统在时频复合控制下的定时抖动  27-33
    3.3.1 WDM 孤子系统定时抖动的数学模型  27-31
    3.3.2 WDM 孤子系统定时抖动的仿真分析及结果讨论  31-33
  3.4 本章小结  33-34
第四章 WDM 系统中色散管理对孤子定时抖动的抑制  34-44
  引言  34
  4.1WDM 系统色散管理孤子的稳定性  34-40
    4.1.1 预啁啾对系统性能的影响  35
    4.1.2 WDM 系统色散管理孤子的数学模型及参数设计  35-37
    4.1.3 色散管理孤子系统稳定性的仿真分析  37-40
  4.2WDM 系统色散管理条件下孤子定时抖动的抑制  40-43
    4.2.1 WDM 系统色散管理孤子定时抖动的数学模型分析  40-41
    4.2.2WDM 色散管理孤子定时抖动的仿真分析  41-43
  4.3 本章小结  43-44
第五章 总结与展望  44-46
  5.1 论文总结  44-45
  5.2 进一步的工作  45-46
致谢  46-47
参考文献  47-51
硕士研究生期间发表的论文  51

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 光波通信、激光通信 > 光纤通信
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