光纤通信第六章1-概述和非线性讲义.ppt

第6.1讲 WDM长距离传输的限制因素极其抑制技术; EDFA的ASE噪声的积累 和OSNR的下降 群速度色散高阶色散导致 信号眼图劣化 各种非线性光学效应的影 响 PMD的影响;支撑超长距离传输的新技术;二、非线性光学效应及其对光纤通信的影响;1、非线性光学效应;线性极 化项; 2）非线性光学效应 二阶非线性极化项产生各入射基波分量的二次谐波（倍频波）、和频波、差频波以及一个直流电场，相应的效应分别为倍频、和频、差频以及光整流效应。普科尔（Pocket）效应也与二阶非线性极化项有关。 光纤通常不显示二阶非线性效应。 三阶非线性极化项导致克尔（Kerr）效应、双光子吸收、光波的自作用（自聚焦、自相位调制）以及受激散射（受激Raman 散射和受激布里渊散射）等现象。这些也是影响光纤通信的主要的非线性光学效应 。 根据介质中原子终态与初态是否相同，非线性光学效应分为参量过程（非激活的）和非参量过程（激活的）。 ;3）Non-Linear Effects in Fiber; 2、受激散射效应 1）受激喇曼散射 (SRS);Date;自发喇曼散射和受激喇曼散射; 受激 Raman 散射对光纤通信的影响 限制了光纤中传输的最大功率。 对单信道系统，临界功率 ;引起波分复用系统中的串扰. K 是与偏振有关的系数， 如果i 和j 偏振方向相同， K=1； 若i 和j 偏振方向完全扰乱，K=2 。;当两个信道都是“1”码时诱发出的喇曼散射最厉害，串扰最明显 ; SBS的特点 后向散射为主； 增益系数大，gB ≈ 4 ?10-9 cm/W； 阈值低，阈值功率由式 决定，对常规单模光纤，阈值功率约为4毫瓦； 增益系数与泵浦激光器的谱线宽度有关 频移小，仅有数十MHz。 ;3、折射率的非线性调制;引起频率啁啾;发射功率为5mW, 10Gb/s的信号, 在G.655光纤传输传输40km;3) 交叉相位调制（XPM）;4) 四波混频(FWM);Date;5）非线性光学效应的抑制;6) 光孤子通信;薛定谔方程的解;（2）当光强很高、SPM效应的影响大于群速度色散时，会发生复杂的演变过程，对应高阶光孤子的情况。输入光脉冲在传输过程中首先变窄，然后发生分裂，在特定的距离Z0上周期性地复原，Z0 称为孤子周期，仅与脉冲宽度有关。