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第四章-自相位调制
第四章 自相位调制
1. SPM感应频谱变化
2.群速度色散的影响
3.高阶非线性效应
4.SPM应用举例
1. SPM感应频谱变化
非线性相移
利用归一化的振幅U(z,t) ,传输方程可以写为:
sgn( ) 2 z
U 2 U e 2
i 2 | U | U
z 2L L
D NL
在β =0的极限条件下变为 光纤损耗系数
2
U iez 2
| U | U
z L
NL L (P )1 非线性长度
NL 0
用U V i
exp( ) 做代换,并令方程两边的实部和虚部分别相等,有
NL
V NL ez 2
0 V
z z LNL
由于振幅V不沿光纤长度L变化,直接对相位方程进行解析积分,可以得到
通解为
U( L, T) U(0, T)exp[i ( L, T)]
NL
Leff [1exp(L )]
(L,T ) |U (0,T ) |2 (L L ) 无损耗时L =L
NL eff NL eff
关于非线性相移的分析:
•φ 与光强有关:SPM作用产生随光强变化的相位,但脉冲形状保持
NL
不变。非线性相移与输入信号功率成正比,输入信号功率越大,非线
性相移越大。
•φ 随传输长度的增加而增加。它随光纤长度L 的增大而增大。
NL
•最大相移φ 出现在脉冲的中心,即T=0处。因为U是归一化的,则
max
∣U(0,0) ∣=1 ,因而
L L P L
max eff NL 0 eff
SPM感应频率啁啾:
φ 与时间有关,这种瞬时变化的相位意味着在光脉冲的中心频率两侧
NL
出现了不同的瞬时光频率,也就是出现了频率啁啾。
Leff 2
(T ) NL | U (0,T ) |
T L T
NL
exp it
负号是因为 0 的原因
这种啁啾是由SPM引起
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