检索结果-内蒙古大学图书馆

光纤非线性效应对光OFDM信号的影响研究

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现代电子技术 2013年第11期36卷 60-62,66页

作者：张帅梁猛巩稼民校红信西安邮电大学通信与信息工程学院陕西西安710121 西安邮电大学电子工程学院陕西西安710121

正交频分复用信号在光纤中传输会受光纤非线性效应影响。利用分步傅里叶方法求解OFDM信号传输的非线性薛定谔方程,分析光纤非线性效应对光纤中OFDM信号的影响,获得了非线性效应影响下子载波数、QAM调制与系统平均误码率的关系。

关键词：光正交频分复用光纤非线性效应分步傅里叶算法系统平均误码率

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微结构硫化物光纤中中红外超连续谱的产生

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激光与光电子学进展 2011年第4期48卷 67-71页

作者：夏兰叶文建国赵楚军谢栋湖南大学信息科学与工程学院湖南长沙410082

采用微结构硫化物光纤,以非线性薛定谔方程(NLSE)为理论模型,利用分步傅里叶计算方法,研究了输入脉冲的中心频率和脉宽对中红外超连续谱(SC)的影响。采用的微结构硫化物光纤具有较高的非线性效应和两个零色散波长(ZDW),且第二个零色散... 详细信息

采用微结构硫化物光纤,以非线性薛定谔方程(NLSE)为理论模型,利用分步傅里叶计算方法,研究了输入脉冲的中心频率和脉宽对中红外超连续谱(SC)的影响。采用的微结构硫化物光纤具有较高的非线性效应和两个零色散波长(ZDW),且第二个零色散波在中红外波段,有利于中红外超连续谱的产生。通过仿真发现,输入脉冲的中心频率和脉宽对连续谱的产生都有很大影响。数值仿真中,输入具有不同频率和脉宽的脉冲,输入波长接近零色散点时较远离色散点时产生的中红外超连续谱要宽。而且,在保持峰值功率不变的情况下,脉宽对频谱展宽程度没有影响,但是较短脉冲产生的中红外超连续谱更为平坦。

关键词：非线性光学非线性薛定谔方程分步傅里叶算法中红外超连续谱微结构硫化物光纤

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基于光纤非线性的全光码型转换研究

基于光纤非线性的全光码型转换研究

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作者：孟小俊西南交通大学

学位级别：硕士

归零码(Return-to-Zero, RZ)因脉冲只占据整个比特周期的一部分,有较高的偏振模色散容限和非线性抵抗能力从而广泛应用于较高速率的骨干网络中。和RZ码相比,(Non-Return-to-Zero, NRZ)非归零码具有频谱效率高、码型简单和对时间抖动容... 详细信息

归零码(Return-to-Zero, RZ)因脉冲只占据整个比特周期的一部分,有较高的偏振模色散容限和非线性抵抗能力从而广泛应用于较高速率的骨干网络中。和RZ码相比,(Non-Return-to-Zero, NRZ)非归零码具有频谱效率高、码型简单和对时间抖动容忍性大等优点,而在低速率的接入网中普遍采用。所以在高速的骨干网和低速的接入网节点处实现RZ和NRZ的码型转换成为一种需要。本文主要对基于高非线性光纤(Highly Nonlinear Optical Fiber, HNLF)中交叉相位调制(Cross-Phase Modulation, XPM)效应和偏移滤波实现全光码型转换的方案进行了研究,主要内容包括： (1)从非线性薛定谔方程出发,建立了利用HNLF中的XPM效应和偏移滤波实现码型转换方案的数值模型。基于此模型,讨论了不同占空比的啁啾RZ信号、无啁啾RZ信号对转换后NRZ码性能的影响。结果表明：转换后NRZ码的性能受输入RZ信号占空比的影响,当RZ信号占空比在30%-50%范围内可实现较好地转换,同时对比啁啾的作用,说明啁啾对转换NRZ信号质量影响不大。另外,对超高斯型的RZ到NRZ的转换也做了相应的数值模拟,分别对不同占空比的RZ信号、两路信号的色散值对转换后NRZ的Q值做了分析,给出了Q因子变化曲线图。 (2)实验实现了码率为10-Gbit/s、占空比为33%的RZ码到NRZ码的转换,对比了连续探测光的原始谱和展宽谱,给出了转换前后信号的典型眼图和误码率特性。结果显示在误码率为10-9时,RZ转换到NRZ码引入的功率代价不到1dB。同时间接验证了该转换方案在160-Gbit/s甚至更高速率的光纤通信系统中的可行性。 (3)采用高非线性光纤结合滤波模型,数值仿真了码率为40-Gbit/s的非归零振幅键控(On-Off Keying, OOK)码到归零二进制相移键控、四进制相移键控(Bit Phase-Shift Keying、Quartary Phase-Shift Keying, BPSK、QPSK)码的转换,并讨论了两路信号的偏振态变化对转换后RZ-BPSK相位的影响。

关键词：光纤通信全光码型转换交叉相位调制高非线性光纤归零码非归零码分步傅里叶算法

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磁光非线性光纤中光脉冲传播与分步傅里叶计算

磁光非线性光纤中光脉冲传播与分步傅里叶计算

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作者：周晓璟电子科技大学

学位级别：硕士

随着人们对各种高非线性光纤的相继开发,基于光纤非线性的光子信息处理器件备受关注。磁光非线性光纤是一类具有高磁光效应和光纤非线性效应的特种光纤,在磁场传感、光通信与光信息处理领域已具有广泛应用前景。本文主要研究内容包括:1... 详细信息

随着人们对各种高非线性光纤的相继开发,基于光纤非线性的光子信息处理器件备受关注。磁光非线性光纤是一类具有高磁光效应和光纤非线性效应的特种光纤,在磁场传感、光通信与光信息处理领域已具有广泛应用前景。本文主要研究内容包括: 1.研究了磁光光纤中光脉冲的非线性传播,介绍了磁光非线性光纤的微扰理论和基本的研究方法。将磁光效应与非线性效应视为微扰,并用附加电极化强度表示,然后根据麦克斯韦方程推导出磁光光纤中光脉冲的非线性耦合模方程。 2.根据磁光光纤中的椭圆双折射特性,推导了导波光脉冲演化的本征型和非本征型非线性耦合模方程,分析了各种坐标系下修正分步傅里叶算法(SSFM)的精度。研究表明,本征型非线性耦合模方程对分步傅里叶算法的适应性最好。 3.分析了光脉冲的自相位调制(SPM)特性,给出了磁光光纤等效非线性系数与本征椭圆偏振光椭圆率的关系。自相位调制引起的最大非线性相移会随着外加磁场的增加而减小,从而揭示了非线性光纤器件的磁控机理。 4.通过修正分步傅里叶算法(SSFM)计算了磁光光纤中光脉冲的传播特性。研究表明,脉冲频谱会随着外加磁场的增加而展宽,磁场有助于减弱光纤非线性的偏振依赖性。

关键词：磁光光纤非线性效应分步傅里叶算法磁控机理

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采用反向传输法补偿OFDM光纤通信系统的损伤

采用反向传输法补偿OFDM光纤通信系统的损伤

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作者：王建瑞河北工业大学

学位级别：硕士

光正交频分复用系统(OOFDM)是在光通信与无线技术二者优点的基础上提出的。这种技术可以提高系统的频谱利用率,在超长距离超高速率传输系统中,这种复用方式具有不可超越的优势。由于光纤系统有着无法避免的色散效应和非线性效应,在数据... 详细信息

光正交频分复用系统(OOFDM)是在光通信与无线技术二者优点的基础上提出的。这种技术可以提高系统的频谱利用率,在超长距离超高速率传输系统中,这种复用方式具有不可超越的优势。由于光纤系统有着无法避免的色散效应和非线性效应,在数据接收端,要采用某种方式去补偿光纤通信的色散和非线性损伤。但是现有的补偿技术大多数是忽略非线性损伤,仅针对色散进行补偿或者是忽略色散损伤仅对非线性损伤进行补偿,同时对色散和非线性损伤进行补偿的技术还很不成熟。本文采用了反向传输法对光正交频分复用系统的色散和非线性损伤同时进行补偿。本文通过阅读大量文献,在现有理论的基础上,采用了反向传输法补偿光正交频分复用系统中的色散和非线性损伤。主要的论文工作和成果如下: 第一,本文分析了光OFDM系统的理论基础和光在光纤中传输所遵循的非线性薛定谔方程,由此总结了光OFDM系统中的色散和非线性损伤的特征,并给出在该通信系统中的色散和非线性损伤的精确模型。第二,基于VPI平台,设计搭建了光正交频分复用系统,系统采用QAM的调制方式,通过对接收端信号的星座图分析,表明了光OFDM系统在数据接收端仍然需要对色散和非线性损伤进行补偿。第三,利用反向传输法对光OFDM系统的色散和非线性损伤同时进行补偿,并对比分析了补偿前与补偿后的星座图的变化。通过仿真证明反向传输法对色散和非线性损伤的补偿有着很好的效果。与其他补偿方式相比,本文所采用的补偿方法能够对色散和非线性损伤同时进行补偿。

关键词：光OFDM 色散和非线性非线性薛定谔方程分步傅里叶算法反向传输法

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垂直排列相列相液晶中的光控空间孤子

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光学学报 2010年第10期30卷 3010-3015页

作者：浦绍质展凯云侯春风哈尔滨工业大学物理系黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨理工大学光信息科学与技术系黑龙江哈尔滨150080 中国石油大学(华东)物理科学与技术学院山东东营257061

用分步傅里叶算法研究了垂直排列相列相液晶盒中空间孤子的传输。用一束平行光在垂直排列相列相液晶中产生预倾角,另一束入射光沿液晶盒的中央位置射入液晶盒,推导了入射光在液晶盒中的传输方程。数值计算了入射光入射到70μm厚液晶盒... 详细信息

用分步傅里叶算法研究了垂直排列相列相液晶盒中空间孤子的传输。用一束平行光在垂直排列相列相液晶中产生预倾角,另一束入射光沿液晶盒的中央位置射入液晶盒,推导了入射光在液晶盒中的传输方程。数值计算了入射光入射到70μm厚液晶盒时液晶分子的取向角和折射率分布,还数值模拟了入射光在70μm和100μm厚液晶盒中的传输及孤子产生情况。根据理论分析发现垂直排列相列相液晶盒中可以外加一束平行光代替电场产生预倾角。另外还发现,70μm厚液晶盒中很难得到稳定传输的孤子,100μm厚液晶盒中不但能得到稳定传输的孤子还能得到周期随入射光强周期震荡的呼吸子。

关键词：非线性光学空间孤子分步傅里叶算法垂直排列相列相液晶自聚焦呼吸子

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磁光光纤中光脉冲的非线性传播特性研究

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光子学报 2010年第10期39卷 1862-1866页

作者：周晓璟武保剑电子科技大学通信与信息工程学院宽带光纤传输与通信网技术教育部重点实验室成都611731

根据光纤中磁光效应与非线性效应的微扰理论,推导了磁光光纤中光脉冲的非线性耦合模方程,比较了修正的分步傅里叶算法中磁光效应的时域和频域处理方案,表明了在步长足够小的情况下,两种方案的结果一致.分析了磁光效应、光纤非线性以及... 详细信息

根据光纤中磁光效应与非线性效应的微扰理论,推导了磁光光纤中光脉冲的非线性耦合模方程,比较了修正的分步傅里叶算法中磁光效应的时域和频域处理方案,表明了在步长足够小的情况下,两种方案的结果一致.分析了磁光效应、光纤非线性以及色散对光脉冲传输特性的影响,通过改变磁光耦合强度,不但可以灵活控制脉冲形状,还可以改变非线性引起的频率啁啾大小,有助于实现基于光脉冲展宽的动态整形功能.本文给出的理论分析方法,有助于开发可用于光纤通信、光纤传感等领域的基于非线性磁光光纤的新型磁光信息处理器件.

关键词：磁光光纤光纤非线性效应分步傅里叶算法

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基于抛物方程的蒸发波导传播研究

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河南师范大学学报（自然科学版） 2010年第5期38卷 77-80页

作者：李雪萍张瑜河南师范大学物理与信息工程学院

蒸发波导是近海面一种常见的异常大气折射结构,它能够部分陷获电磁波,从而改变电磁波传播特征,为实现电波超视距传播提供条件.使用分步傅里叶算法对电磁波传播的抛物方程模型进行求解,然后基于不稳定层、稳定层和中性层的修正折射率剖面... 详细信息

蒸发波导是近海面一种常见的异常大气折射结构,它能够部分陷获电磁波,从而改变电磁波传播特征,为实现电波超视距传播提供条件.使用分步傅里叶算法对电磁波传播的抛物方程模型进行求解,然后基于不稳定层、稳定层和中性层的修正折射率剖面,通过仿真得到了蒸发波导环境中不同层结条件下的空间场分布.

关键词：蒸发波导抛物方程分步傅里叶算法空间场分布

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光通信系统中光脉冲压缩技术及应用的研究

光通信系统中光脉冲压缩技术及应用的研究

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作者：李利南京邮电大学

学位级别：硕士

光脉冲压缩技术即输入脉冲在光纤的反常色散区传输，并且通过自相位调制(SPM)和群速度色散(GVD)的互作用被压缩。本文着眼于这一压缩机制，运用分步傅里叶方法对单模光纤中皮秒脉冲的传输进行数值模拟，进而研究其孤子效应压缩。\n ... 详细信息

光脉冲压缩技术即输入脉冲在光纤的反常色散区传输，并且通过自相位调制(SPM)和群速度色散(GVD)的互作用被压缩。本文着眼于这一压缩机制，运用分步傅里叶方法对单模光纤中皮秒脉冲的传输进行数值模拟，进而研究其孤子效应压缩。\n 文中分别讨论了常规光纤和色散渐减光纤两种不同性质传输介质中的孤子效应压缩过程。在常规光纤中，计算并分析了初始啁啾和光纤损耗分别或者共同作用时对孤子效应压缩参量的影响；在色散渐减光纤中，采用群速度色散线性减小的理论模型，通过数值模拟带有初始啁啾的皮秒脉冲在色散渐减光纤中的传输，全面地计算和分析了初始啁啾对皮秒脉冲孤子效应压缩的影响，并与无初始啁啾脉冲作了比较。\n 虽然色散渐减光纤中高阶孤子非绝热压缩可以得到皮秒或亚皮秒短脉冲，但是利用这种光纤压缩技术获得的脉冲往往伴有较宽的基座，本文利用数值模拟方法验证了采用色散渐减光纤组成的非线性光纤环型镜(DDF-NOLM)不仅可压缩高阶光孤子，而且能有效地消除压缩后脉冲的底座，提高光脉冲的输出能量，在此基础上对不同光纤环长度的环型镜及不同输入功率得到的压缩脉冲进行了特性分析。\n 为了更好的消除脉冲基座，提高脉冲压缩质量，本文将常规光纤与色散渐减光纤组合起来构成新的非线性光纤环型镜，通过数值模拟仿真我们发现，使用新的光纤环型镜对脉冲进行压缩，可以得到无基座，啁啾小，压缩因子大的超短脉冲，输出的超短脉冲能在常规光纤中稳定传输。与DDF-NOLM进行比较，新的光纤环型镜使用的光纤更短，获得的压缩因子更大。

关键词：分步傅里叶算法色散渐减光纤孤子效应压缩初始啁啾非线性光纤环型镜

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基于光纤非线性效应全光调制格式转换的研究

基于光纤非线性效应全光调制格式转换的研究

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作者：苏婕西南交通大学

学位级别：硕士

除了传统的调制格式——非归零码(NRZ)与归零码(RZ)之外,已有大量的研究集中于各种特殊调制格式,例如相移键控调制格式(PSK),它们具有不同的抗色散性能和抗非线性性能,因此在未来的光网络中将根据网络规模和码率选择不同的调制格式。所... 详细信息

除了传统的调制格式——非归零码(NRZ)与归零码(RZ)之外,已有大量的研究集中于各种特殊调制格式,例如相移键控调制格式(PSK),它们具有不同的抗色散性能和抗非线性性能,因此在未来的光网络中将根据网络规模和码率选择不同的调制格式。所以,采用不同调制格式的两个网络互联就需要格式转换。全光调制格式转换器能直接在光域上实现格式转换操作,无需经过光—电—光的转换过程。目前实现全光调制格式转换主要是基于非线性光纤和半导体光放大器。基于非线性光纤构成的全光格式转换速度快、效率高,是实现超快调制格式转换的极大潜力。本文的主要工作是对基于非线性光纤交叉相位调制效应的幅度键控调制格式(OOK)到BPSK调制格式转换的研究,主要内容包括： (1)以考虑损耗,群速度色散,自相位调制,交叉相位调制的耦合非线性薛定谔方程为基础,基于非线性光纤交叉相位调制效应格式转换方案的理论模型,用对称分步傅立叶算法来数值求解耦合非线性薛定谔方程,对40 Gbit/s NRZ-OOK到RZ-BPSK及RZ-QPSK调制格式转换进行数值模拟,给出仿真结果。讨论了偏振失配、走离效应和初始控制脉冲形状对格式转换性能的影响,其中偏振失配是影响转换后的BPSK信号相位的重要因素。仿真分析了初始控制信号脉冲形状对BPSK信号相位的影响,结果表明宽而平坦的NRZ控制脉冲可以使转换后的BPSK信号脉冲中心部分产生无啁啾的相移。 (2)考虑OOK信号的入射偏振态,提出一种偏振不敏感NRZ-OOK到RZ-BPSK格式转换方案,对40 Gbit/s调制格式转换进行数值模拟,给出当OOK信号以不同偏振态入射时,转换后信号的仿真结果。仿真结果表明在此方案中,当控制信号以不同偏振态入射时,转换后BPSK信号相位几乎不受入射的控制信号偏振态影响。

关键词：全光调制格式转换光纤非线性效应交叉相位调制分步傅里叶算法

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