初始啁啾对光信号传输影响的仿真分析VIP免费

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...