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初始啁啾对光信号传输影响的仿真分析VIP免费

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第l9卷.第l期2009年¨月计算机技术与发展COⅣ『IERTD口田010GYANDDEⅦ。]P~NTV()1.19No.11Nov.2009初始啁啾对光信号传输影响的仿真分析袁中保,朱军,刘志超(安徽大学电子科学与技术学院,安徽合肥230039)摘要:在群速度色散和自相位调制的共同作用下,可用分步傅里叶方法模拟初始啁啾对高斯脉冲在光纤中传输的影响。由于存在初始啁啾,使高斯脉冲在传输过程出现一些新的现象。数值模拟结果表明:在正常色散区,非啁啾的高斯脉冲能够保持原来的形状传输较长一段距离,当C<0,且一54时,脉冲将随着传输距离的增加剧烈展宽,同时脉冲峰值也会偏移,当C>6时,脉冲形状发生剧烈畸变。在反常色散区,可得到类似的结果。研究结果对于克服码间干扰、提高光信号传输质量提供了有意义的指导。关键词:初始碉啾;高斯脉冲;群速度色散;自相位调制中图分类号:TP929.1文献标识码:A文章编号:1673—629X(2009)11—0171一o4SimulationAnalysisofInfluenceofInitialChirponPropagationofOpticalSignalYUANZhong—bao,ZHUJun,LIUZhi—chao(SchoolofElectronicScienceandTechnology,AnhuiUniversity,Hefei230039,China)Abstract:Underthecombinedeffectsofgroup—velocitydispersionandself—phasemodulation.thestepFouriermethodcanbeusedtOsimulatethepropagationofinitialchirpedGaussianpulsesinsidefiber.Fortheexistingofinitialchirp,SO!TienewphenomenaofGaussianpul瞄emergeduringtheprocessofpropagation.Ntaneficalsimulationresultsshowthat:inthe~OLIS—dispersionregime,non—chirpedGaussianpulsescankeeptheirshapesandpropagatealongerdistanceinsidethefiber.Thephenomenonofpulseshape~ompres·sionappearsattheinitialstageofpropagationintherangeofC<0,and一54,andifwhenintherangeofC>6.pulseshapeisdistorted.Similarresultsareavailableintheabnomalous—dispexsionregime.Theresultsprovideameaningfulguideforovercominginter—symbolinterferenceandimprovingpropagationqualityofoptical~gnals.Keywords;initialchirp;Gaussianpulse;group—velocitydispersion;self—phasemodulationO引言随着光学理论的进一步发展,光通信中信号传输特性的研究成为人们研究的热门课题[1-3】。当光脉冲在光纤中传输时,会发生一些有趣的现象,在光纤长度L》LD且L》LNL(其中LD为色散长度,Lm.为非线性长度)时,群速度色散(GVD)和自相位调制(SPM)同时影响光脉冲的传输,二者的相互作用所产生的影响不同于各自单独作用所产生的影响[引,在反常色散收稿日期:2009—03—04;修回日期:2009—06一o8基金项目:国家自然科学基金资助项目(60772123);安徽大学人才队伍建设经费资助项目(02203105)作者简介:袁中保(1974一).男,安徽寿县人。硕士研究生。研究方向为光通信系统与通信信号处理。区(<0),自相位调制引起的脉冲压缩平衡了群速度色散引起的脉冲展宽,从而使光脉冲在光纤中保持原来的形状实现长距离传输。但从激光器发出的光脉冲通常都存在初始啁啾,在这种情况下,脉冲形状在传输过程就会表现一些新的特征。文中从分步傅里叶方法人手,通过数值仿真分别分析正常色散区(>0)和反常色散区初始啁啾如何影响高斯脉冲在光纤中的传输,对于今后进一步研究光通信中信号传输具有重大的理论和实践意义。1理论模型及数值算法1.1理论模型如果只考虑GVD和SPM,可用非线性薛定谔方程[5]描述脉冲在光纤中的传输。·172·计算机技术与发展第l9卷3U:-L巡+lU12U(12LaZ—DDr2。其中u为归一化振幅,z为传输距离,LD=弼/lI,LNL...

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