光网络的传输速度很大程度上取决于高阶色散的影响。在相干串扰,否则无法控制的光学滤波、高阶乳液的影响越来越明显。摘要一般表达式,描述脉冲变形由于第二和四阶分散在单模光纤中,。的反应,并且分散在相干串扰,具有波形与后缘。光脉冲的传输质量,由于个人和第二和四阶乳液的影响相结合,研究了。最后,得到了脉冲波形和眼图。
1。介绍
内部模式或色散是一个主要的限制因素在超高速光学传输和可能发生在所有类型的光纤。它源于有限光谱宽度的光源(<一个href="#B1">1一个>- - - - - -<一个href="#B5">5一个>),导致每个传输模式(LP的扩大<年代ub>01年代ub>在单模光纤),因此引发的效应称为符号间干扰(ISI)。在传输速度高,高阶色散成为一个严重的限制因素,因此必须被考虑。
二阶色散的强有力的有害影响是众所周知的在文学和商业系统使用线性色散移位纤维以最小的二阶色散(1.55微米地区<一个href="#B1">1一个>]。调查的新方法和新技术,可以减少二阶色散和最小化退化影响的兴趣在过去十年里。不同的技术可能会延长传输距离dispersion-limited系统的两倍左右,但不适合长途运输系统的群速度色散(它)必须沿着输电线路定期的方式补偿。的一些技术是色散位移光纤(DSF),色散平坦光纤(DFF) dispersion-compensating纤维(DCF), dispersion-managed光纤,颞光学共轭(TOC),等等。光纤的色散可以添加额外的噪音通过符号间干扰等现象和mode-partition噪音。
光传输系统与比特率高于数百Mb / s,四阶色散的影响在脉冲传播不能被忽视的<一个href="#B1">1一个>,2一个>]。在某些情况下,有必要调查第二和四阶分散体系的综合效应对传输信号的质量。在本文中,我们探讨super-sech光学孤子传输的影响下这样的假设并且分散奇数阶色散完全补偿。孤子传输系统可以提供极高的信息长距离传输容量。然而,不幸的是超长距离系统最大比特率很大程度上取决于信息分散和码间干扰。
光学通信系统的另一个限制因素是光学相声。它代表泄漏其他光信号有用的光信号。光学串扰的影响,首先研究了莫拉等人(1997年<一个href="#B5">5一个>]。两种类型的串扰可以发生,这取决于相声通道是一个不同的波长信号(不连贯或带外)或在同一波长(相干或带内串扰)。非相干串扰在大多数情况下可以保持控制光学滤波的接收器。相干串扰(<一个href="#B3">3一个>比非相干串扰更有害,因为它以这种方式无法控制,从而影响光脉冲沿光纤传播下色散(二或四阶)。本文阐明了光脉冲变形并且分散造成的。首先,内在纤维脉冲响应的高色散订单表示一般条款。接下来,脉冲响应的线性纤维的超短脉冲的相干串扰。最后,数值结果显示了相干串扰对系统传输质量的影响通过眼图。
2。理论
超短脉冲的激光通常有一个时间的形状,可以分析建模的一般形式super-sech函数给出的<年代pan class="equation" id="eq1">
在哪里<年代vg height="11.075" id="M2" style="vertical-align:-3.25793pt;width:16.862499px;" version="1.1" viewbox="0 0 16.862499 11.075" width="16.862499" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
0
光载波频率,<年代vg height="14.3875" id="M3" style="vertical-align:-3.25793pt;width:15.5px;" version="1.1" viewbox="0 0 15.5 14.3875" width="15.5" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
0
是光脉冲峰值功率,<年代vg height="14.3875" id="M4" style="vertical-align:-3.25793pt;width:14.8125px;" version="1.1" viewbox="0 0 14.8125 14.3875" width="14.8125" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
0
脉冲宽度,<年代vg height="7.1374998" id="M5" style="vertical-align:-0.10033pt;width:11.225px;" version="1.1" viewbox="0 0 11.225 7.1374998" width="11.225" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
代表了super-sech脉冲形状参数决定。这是发现最合适的数学模型来描述激光超短光脉冲的形状。
从原始的观点来看,相干串扰作为有用信号具有相同的频率,但往往是时间和阶段从有用的光信号。考虑到这一事实,相干串扰可以被描述为模型<年代pan class="equation" id="eq2">
在哪里<年代vg height="14.3625" id="M7" style="vertical-align:-3.2316pt;width:13.4375px;" version="1.1" viewbox="0 0 13.4375 14.3625" width="13.4375" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
串扰信号峰值功率和吗<年代vg height="16.700001" id="M8" style="vertical-align:-3.25793pt;width:76.199997px;" version="1.1" viewbox="0 0 76.199997 16.700001" width="76.199997" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
(
=
0
)
相声时移。时移(传播延迟)的价值取决于相干串扰的本质(inband相声或多路径反射)(<一个href="#B3">3一个>,4一个>]。的相移<年代vg height="9.875" id="M9" style="vertical-align:-2.29482pt;width:10.5375px;" version="1.1" viewbox="0 0 10.5375 9.875" width="10.5375" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
以随机方式由于温度变化和不同波长变化的范围(0,π)。
最初的光脉冲相干串扰影响等于有用的光脉冲的线性叠加和相声。的线性叠加是由于相干串扰和有用的光信号在同一频率。因此,产生的脉冲<年代vg height="14.6" id="M10" style="vertical-align:-3.13504pt;width:27.387501px;" version="1.1" viewbox="0 0 27.387501 14.6" width="27.387501" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
(
)
将传播通过线性纤维可以表达完全由其包络和相位<年代pan class="equation" id="eq3">
在哪里<年代vg height="12.925" id="M12" style="vertical-align:-1.90608pt;width:12.325px;" version="1.1" viewbox="0 0 12.325 12.925" width="12.325" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
表示<年代vg height="23.700001" id="M13" style="vertical-align:-4.33134pt;width:252.02499px;" version="1.1" viewbox="0 0 252.02499 23.700001" width="252.02499" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
(
√
0
年代
e
c
h
(
/
0
)
)
2
√
+
2
0
年代
e
c
h
(
/
0
)
⋅
。
对于任意输入光脉冲,纤维反应的一般表达式<年代vg height="13.45" id="M15" style="vertical-align:-2.21957pt;width:39.375px;" version="1.1" viewbox="0 0 39.375 13.45" width="39.375" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
(
,
)
在文献[<一个href="#B1">1一个>为任意输入脉冲<年代pan class="equation" id="eq5">
在哪里<年代vg height="14.7125" id="M17" style="vertical-align:-3.2316pt;width:99.625px;" version="1.1" viewbox="0 0 99.625 14.7125" width="99.625" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
(
=
1
,
2
,
…
)
代表<年代vg height="9.9250002" id="M18" style="vertical-align:-0.13794pt;width:4.9875002px;" version="1.1" viewbox="0 0 4.9875002 9.9250002" width="4.9875002" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
阶色散,<年代vg height="7.1750002" id="M19" style="vertical-align:-0.1254pt;width:8.9375px;" version="1.1" viewbox="0 0 8.9375 7.1750002" width="8.9375" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
衰减常数,<年代vg height="10.325" id="M20" style="vertical-align:-0.0pt;width:11.1875px;" version="1.1" viewbox="0 0 11.1875 10.325" width="11.1875" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
传播距离。<年代vg height="13.45" id="M21" style="vertical-align:-2.21957pt;width:30.8375px;" version="1.1" viewbox="0 0 30.8375 13.45" width="30.8375" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
(
)
甚至是傅里叶变换的输入脉冲和指数的值<年代vg height="7.1374998" id="M22" style="vertical-align:-0.10033pt;width:11.225px;" version="1.1" viewbox="0 0 11.225 7.1374998" width="11.225" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
获得的高斯超几何函数作为吗<年代pan class="equation" id="EQ6025">
在高斯超几何函数的定义是<年代pan class="equation" id="eq56987">
的傅里叶变换的输入光脉冲奇数<年代vg height="7.1374998" id="M25" style="vertical-align:-0.10033pt;width:11.225px;" version="1.1" viewbox="0 0 11.225 7.1374998" width="11.225" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
值<年代pan class="equation" id="EQ7">
在哪里<年代pan class="equation" id="EQ256">
是不完整的测试函数。两个超几何函数和不完整的测试函数可以以任意精度进行数值计算。
根据串扰相移值,相干串扰可以建设性或破坏性的。让我们调查最坏的情况下串扰影响,也就是说,破坏性的相干串扰假设似乎在光纤的开始(例如,双反射或带内串扰产生的波分复用组件用于路由和交换光网络(<一个href="#B3">3一个>])。接收到的脉冲波形在上述相声的影响力和在二或四阶色散的影响<年代pan class="equation" id="eq8">
与<年代pan class="equation" id="eq9">
在哪里<年代pan class="equation" id="eq11">
如果我们只考虑第二和四阶色散的影响,(<一个href="#eq8">9一个>)- (<一个href="#eq11">11一个>)我们组<年代vg height="14.6" id="M31" style="vertical-align:-3.13504pt;width:73.587502px;" version="1.1" viewbox="0 0 73.587502 14.6" width="73.587502" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
2
=
4
=
0
。
3所示。并且分散在Super-Sech脉冲传播的影响
一个二进制数据序列的0和1沿光纤传输,数字比特率(B)必须小于扩大脉冲持续时间的倒数。这是光脉冲的主要条件不重叠的一个光纤链接。在以下数据(数据<一个href="//www.newsama.com/journals/ijo/2008/613986/fig1/" target="_blank">1一个>,2一个>,3一个>)我们认为这种情况下super-sech光脉冲和相声由(<一个href="#eq1">1一个>)和(<一个href="#eq2">2一个>),分别<年代vg height="10.8125" id="M32" style="vertical-align:-0.10033pt;width:38.424999px;" version="1.1" viewbox="0 0 38.424999 10.8125" width="38.424999" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
=
2
。根据相声时移的价值,相干串扰可以离开了<年代vg height="13.45" id="M33" style="vertical-align:-2.21957pt;width:45.087502px;" version="1.1" viewbox="0 0 45.087502 13.45" width="45.087502" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
(
<
0
)
或向右<年代vg height="13.45" id="M34" style="vertical-align:-2.21957pt;width:45.087502px;" version="1.1" viewbox="0 0 45.087502 13.45" width="45.087502" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
(
>
0
)
关于数据中心转移的二进制序列。在本文中的所有数据,纤维长度是用色散长度来表示<年代vg height="7.1374998" id="M35" style="vertical-align:-0.10033pt;width:7.8874998px;" version="1.1" viewbox="0 0 7.8874998 7.1374998" width="7.8874998" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
由阶色散<年代pan class="equation" id="EQ12">
信号干扰比<年代vg height="13.45" id="M37" style="vertical-align:-2.21957pt;width:34.849998px;" version="1.1" viewbox="0 0 34.849998 13.45" width="34.849998" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
(
年代
我
R
)
定义如下:<年代pan class="equation" id="EQ5286">