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…     

关于光孤子通信的思考

介绍了光孤子的产生,光孤子通信的基本原理,从非线性薛定谔方程入手阐述了光脉冲在光纤中克服光纤色散保持波形不变、长距离、稳定传输的过程,提出了光孤子进入实用阶段的一些困难及解决办法,指出光孤子通信是全新的超高速、大容量、超长距离的通信技术,其前景无限广阔。     

我国首次实验成功光纤孤子传输

我国首次实验成功光纤孤子传输［本刊讯］光纤孤子传输实验最近在清华大学获得成功并通过了成果鉴定。此项研究获得了１９９２年国家自然科学基金委员会信息科学部的重点资助。光孤子是光纤数字通信中的理想光源。光纤孤子传输是实现超高速、大容量、超长距离通信的重要技...     

光纤孤立子与光孤子通信

光纤的一个重要特征:线性和非线性效应,如群速度色散效应和Kerr非线性效应.首先介绍了光孤子的概念,历史的研究,然后讨论了单模光纤中光孤子形成物理机制,比较了光孤子通信和光纤通信的优缺点,最后探讨了孤子间相互作用对光孤子通信系统的影响.     

光纤孤立子与光孤子通信

光纤的一个重要特征：线性和非线性效应，如群速度色散效应和Kerr非线性效应。首先介绍了光孤子的概念、历史的研究，然后讨论了单模光纤中光孤子形成的物理机制，比较了光孤子通信和光纤通信的优缺点，最后探讨了孤子间相互作用对光孤子通信系统的影响。     

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.     

光纤通信中的光孤子

论述光弧子通信,着得叙述光孤子的物理概念,光纤损耗对光孤子的影响以及对光孤子放大怎样补偿光纤损耗,从而使光孤子传输数千公里后仍保持波形和振幅不变。     

孤子脉冲在光子晶体光纤中的传播特性研究

根据光脉冲在光子晶体光纤中传播的非线性薛定谔方程,分析了孤子传播基本原理,给出了光脉冲在光子晶体光纤中色散和非线性效应的表达式,对非线性薛定谔方程进行归一化处理并求解,获得光子晶体光纤中基态孤子解.在远大于光纤零色散波长区域,使色散和非线性效应达到平衡,在光子晶体光纤中就可以得到稳定的光学孤子.光子晶体光纤中产生的孤子可以作为光孤子通信的载波,是光子晶体光纤中高次谐波产生的泵浦源.     

色散管理对初始啁啾孤子传输的影响

在色散管理孤子系统中引进初始啁啾这种扰动,根据非线性薛定谔（NLS）方程,利用对称分步傅立叶法对带初始啁啾光孤子在光纤中的传输情况进行了研究。结果表明,初始啁啾加强了光孤子间的相互作用,当啁啾达到一定程度时,孤子之间的作用变的相当剧烈,使得孤子发生严重形变,甚至导致孤子崩塌,这将对光孤子通信系统造成严重影响,而色散管理光纤系统可以有效地降低这些影响。     

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。     

CO_2 激光加工机连续可变焦距光学系统

研究了一种长工作距离（１２１ｍｍ）、短焦距、在１９～５７ｍｍ范围内连续可变焦距的ＣＯ２激光加工机新型光学聚焦系统,论述了系统的特点及基本原理,给出了有关设计参数．     

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.     

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.     

位相共轭及色散补偿孤子通信系统的误码率

终端位相调制及正色散补偿是光孤子系统中的一种新的传输控制技术，本文首次对系统参数对误码特性的影响进行了分析，发现恰当地选择系统的光纤色散参数，终端散补偿因子以及传输速率能使系统的误码率达到最低。     

背投电视的光学系统设计

根据背投电视使用的技术指标要求 ,设计出了大视场、高分辨率和长工作距离的光学系统 ,对背投电视的光学系统设计方法进行了初步的理论分析 .选用可以增大后工作距离的反远距光学系统 ,对光学系统进行复杂化 ,采用高折射率玻璃、厚透镜和非球面等方法 ,有效地解决了背投电视大视场与高成像质量等各种技术指标要求 .最后通过光学系统的优化设计 ,给出光学系统设计的最佳结果 ,即评价像质的各种像差曲线 ,从设计结果可以看出 ,这个设计完全满足背投电视使用的技术指标要求     

损耗光纤中基孤子对相互作用的变分法研究

采用拉格朗日变分法研究了损耗非线性光纤中输入的等幅、同相位一对光孤子在传播过程中的相互作用特性,推导了孤子参量满足的常微分方程组,给出了孤子对碰撞周期表式.结果表明,光纤损耗使孤子对碰撞周期增大,有减弱光孤子间吸引相互作用的趋势.     

光孤子通信技术及前景展望

光孤子通信具有容量大、误码率低、抗干扰能力强、不用中继站等特点,被认为是最有发展前途的下一代通信技术之一。文章简要介绍了光孤子通信系统工作原理,并对该技术的研究现状进行了总结,对应用前景进行了展望。     

单模光纤中的三阶色散对光孤子传输的影响

用变分法重新研究了单模光纤中的三阶色散对光孤子传输的影响,找到了光孤子参数的演化方程组,定量地解释了光孤子的自波峰漂移现象.     

相敏光放大器增益对平均光孤子系统传输性能的影响

采用计算机系统的仿真方法研究应用相敏光放大器(PSA)作为在线放大器的平均光孤子系统中PSA的增益对孤子系统传输性能的影响。仿真的结果表明:由于PSA增益的相敏特性,孤子脉冲经PSA放大后会出现能量损失,导致长距离传输后脉冲幅度下降。适当调高放大器增益能够补足孤子能量的损失,显著延长孤子的稳定传输距离。但是,如果系统中色散波较大,放大器增益的微调量也相应较大。而过大的放大器增益会使得孤子脉冲经PSA放大后出现显著的旁瓣,长距离传输后旁瓣能量的积累将导致孤子间严重的互作用,劣化系统的传输性能。因此,适当提高放大器增益只能在一定范围、一定程度上改善系统的传输性能。