带宽限制放大传输系统中非线性增益对明孤子间相互作用的抑制

应用数值分析方法研究了带宽限制放大传输系统中非线性增益对孤子间相互作用的控制作用。结果表明，适当选取带宽限制放大传输系统及非线性增益参数，非线性增益可以几乎完全消除孤子间的相互作用，避免了孤子间的能量交换，使孤子光脉在长距离传输线中稳定传输。     

用于超脉冲放大的掺铒光纤放大器的研究

本文报道了用１４９ｎｍ激光二极管泵浦的掺饵光纤放大器应用于超短光脉冲放大的实验结果，对１．５５μｍ２．４ＧＨｚ的信号光，增益为１８ｄＢ，最大输出信号峰值功率可达４０ｍＷ光脉冲经放大器后波没有畸变，放大后的光脉冲实现了５３Ｋｍ的光孤子传输。     

分布放大传输系统中具有随机变化参数的明孤子传输稳定性分析

1引言由于在未来大容量、长距离、高码率通信存在广泛的应用前景,以光孤子脉冲作为信息载体的全光通信已成为光通信科学研究的焦点。[1]光孤子脉冲在光纤中传输时,需要用放大器来补偿光纤损耗,而在补偿光纤损耗的同时,也产生和放大了放大器自发辐射（ASE）噪声,引起了光孤子频率随机走移,限制光孤子长距离通信容量（G－H效应）[2,3]。在光孤子传输系统用于通信时,随机扰动是孤子通信系统中不可避免的、普遍存在的重要现象,例如,随机增益、随机色散对孤子传输系统产生不良影响,增大了光孤子脉冲到达时间科动,降低了系统的通信容…     

用于超短脉冲放大的掺铒光纤放大器的研究

本文报道了用１４６９ｎｍ激光二极管泵浦的掺铒光纤放大器应用于超短光脉冲放大的实验结果．对１．５５μｍ，２．４ＧＨｚ的信号光，增益为１８ｄＢ，最大输出信号峰值功率可达４０ｍＷ，光脉冲经放大器后波形没有畸变，放大后的光脉冲实现了５３Ｋｍ的光孤子传输．     

高速孤子传输系统稳定性研究

定时抖动是通信系统的重要性能指标,本文从光孤子的基本概念入手,根据光脉冲的传输动力学方程,采用变分法分析高斯准孤子在孤子互作用和高阶效应条件下传输演化特性的影响以及产生定时抖动的机理.本文研究了光孤子通信系统的传输控制理论及其数学模型,采用时域和频域复合控制的方法,建立了光脉冲的传输方程,采用变分法研究了波分复用系统中孤子互作用,自陡峭和拉曼效应等扰动因素对孤子参数演化的动力学方程,得出了孤子传输系统定时抖动的计算公式,比较了几种信道间隔下的孤子互作用,采用时域和频域复合控制方法有效的抑制孤子的定时抖动,从而延长的孤子系统的传输距离.设计了160Gb/s长距离高速孤子传输系统并对传输特性进行了数值模拟,结果与理论分析一致.     

近变换限制脉冲在色散管理孤子系统中的传输

对含频率啁啾的高斯脉冲在色散管理孤子系统中的传输进行了分析。结果表明初始啁啾的存在将使脉宽和幅度沿传输距离涨落,并引起能量加重因子的增加。还研究了由谱窗技术产生的近变换限制脉冲在色散管理孤子系统中的传输问题。结果表明,通过合适的能量加重,近变换限制脉冲传输非常稳定,且其性能比相应的均匀低色散孤子系统还好,这表明色散管理系统比均匀光纤系统在光孤子源方面具有更大的啁啾及波形容差。     

具有随机变化参数的暗孤子传输系统的稳定性分析

利用动量守恒扰动方法,分析了分布放大传输系统中具有随机变化参数的暗孤子传输的稳定性。研究结果表明：在具有随机变化参数的暗孤子传输系统中,随机变化参数对孤子的速度产生影响,与放大器自发辐射噪声的联合作用增大了暗孤子到达检测窗口的时间科动,影响了暗孤子传输系统的稳定性和增大了系统的误码率。为了削弱随机变化参数对暗光孤子脉冲速度影响,可在传输线上通过引入非线性增益来有效地抑制暗孤子的时间抖动,进行有效地传输控制,既可以稳定孤子传输,又可以有效地抑制孤子的时间科动而产生的误码率。     

超短DM光孤子系统中自频移影响及其抑制方法

针对色散管理孤子系统中孤子幅度、脉宽等参数的动态周期变化特性,采用时域和导频滤波复合控制方法,建立了光脉冲的传输方程,研究了短皮秒DM光孤子系统中控制孤子自频移(SSFS)影响的可行性和有效性,采用变分法分析了高速DM啁啾高斯准孤子在喇曼自频移条件下传输演化特性,采用沿线上导频滤波控制方法,将自频移控制在设计范围内,稳定了孤子中心频率.对40 Gbit/s长距离高速DM孤子传输系统的传输特性进行了数值模拟,所得结果与理论分析完全一致.     

能量扰动平均孤子稳态化传输

讨论了平均孤子通信系统中孤子传输的不稳定因素及其影响,对光纤能量补偿放大器运用于饱和区时孤子传输的自稳定特性进行了分析。     

非线性增益对孤子到达时间抖动的抑制作用

利用能精确反映扰动对分布放大传输系统中孤子稳定传输影响的方法—自伴算符方法，分析了含有非线性增益的分布放大传输系统中孤子传输的稳定性。研究结果表明：在含有非线性增益控制的明孤子传输系统中，非线性增益明显地抑制了孤子到达检测窗口的时间科动，可以进行有效地传输控制。     

在非零色散位移光纤链路中应用相敏光放大器的研究

研究了应用级联相敏光放欠器(PSA)的非零色散位移光纤(NZDSF)光传输系统。通过计算机仿真得到了高速信号眼图劣化度随光纤色散变化的曲线,以及系统码间干扰(ISI)限制无中继距离在不同色散条件下随放欠器间距变化的曲线。通过分析可知,PSA对光纤的正色散和负色散都有一定的补偿效果。但是,由于非线性自相位调制效应的影响,在其它参数相同条件下,正色散时的ISI限制距离比负色散时要长得多。     

阶梯形有损光纤中的孤子传输

在孤子传输中,光纤损耗将导致光场减小从而使光脉冲丧失其孤子特性.为此提出一种阶梯形光纤,其芯径呈阶梯形变化.用变分法分析其中的孤子传输,其数值分析结果表明,此光纤结构能在一定程度上补偿光纤损耗带来的影响,孤子在其中的传输可保持其孤子特性较一般光纤距离长.这种光纤结构简单,具有实用性,同时,阶梯形光纤的参数可以根据需要进行选择.     

QPSK色散管理孤子传输系统的相位特性

通过对基于正交相移键控(QPSK)色散管理孤子(DMS)传输系统的研究,用变分法得出了孤子在互作用下各参数随传输距离演化的方程。频域导频滤波器加入QPSK色散管理孤子系统后进行了数值模拟,实现了系统的稳定传输,结果表明孤子相位随传输距离的增加并不影响系统的稳定传输。同时导频滤波器也抑制了相位的增加,提高了系统的性能,这在实际应用中具有重大意义。     

基于波粒二象性的量子光通信系统的研究

结合光子的波粒二象性,提出利用孤子调制承载量子态的方案,着重从调制信道的角度,分别论证了孤子在NLSE光纤和SIT媒介中的传输演变,量子的压缩态和纠缠态可以在孤子的传输演变中产生,从而实现量子的高速调制.这种调制方案,融合了量子和孤子的特性,避免了量子长距离传送所带来的一系列问题,如量子中继等.     

基于双极性多脉冲的UWB调制方案及性能分析

针对普遍单脉冲位置调制的不足,在已有的UWB(Ultra-Wideband)脉冲位置调制研究基础上,提出了一种改进的双极性多脉冲位置调制(AMPPM:Ambipolar Multi-Pulse Position Modulation)的UWB跳时调制方案,并对其加性高斯白噪声(AWGN:Additive white Gaussian Noise)下的信道容量,最大可靠通信距离等性能指标进行了理论分析。理论分析及实验数值结果表明,在相同的条件下,与普通的单脉冲位置调制(PPM:Pulse Position Modulation)相比,AMPPM能获得较高的容量,即在给定可实现脉冲宽度下可获得更高的通信速率。仿真结果表明,当脉冲宽度为0.5 ns时,L进制AMPPM可达到333 Mbit/s的速率,而同等条件下的L进制PPM仅能达到167 Mbit/s的速率。同时AMPPM在最大可靠通信距离指标方面也较相应的PPM及脉冲幅度调制(PAM:Pulse Amplitude Modulation)有改善,在100 Mbit/s及10-4的误码率下可达到8 m的通信距离。     

影响光孤子传输的几个因素

通过数值解非线性薛定谔方程，研究了光孤子通信系统中损耗、初始啁啾和脉宽对孤子传输的影响，并数值模拟了孤子在单模光纤中的演变。研究结果表明：较大的啁啾对光孤子的稳定传输有破坏作用，对脉宽较小的超高速光孤子系统影响更大。     

单模光纤中啁啾脉冲传输特性的一种新分析方法

通过研究群速度色散(GVD)和自相位调制(SPM)的相互作用，得到啁啾脉冲在单模光纤的正、反常色散区的啁啾演变规律，并进行了数值分析，结果表明：在正色散区可实现脉冲压缩，形成暗孤子；在反常色散区，可形成亮孤子。     

损耗对非相干耦合屏蔽光伏亮-亮孤子对演化特性的影响

为了得到晶体损耗对非相干耦合屏蔽光伏亮-亮孤子对演化特性的影响结果,将两束偏振方向和波长都相同的互不相干的光束作为入射波,采用数值方法求解有耗情况下的波传播方程.结果表明,损耗除了造成屏蔽光伏亮-亮孤子对光波振幅减小外,还造成了孤子对横截面的改变.当入射光强较低时,横截面随传播距离的增长而不断增大;当入射光强较高时,起初横截面不断压缩,而后再膨胀.传播距离短时,可以忽略损耗的影响,当传播距离较大时,损耗将最终导致孤子对崩溃.