WDM系统的多波长色散补偿研究

发布时间：2020-05-30 14:49

【摘要】：经过近30年的发展,光纤通信已经成为大容量高速率远距离数据传输的主要方式。限制光纤通信的主要因素有三个,分别为传输损耗、色散和光纤非线性。目前光纤传输损耗限制已经基本得到解决,光纤放大器的使用使得光纤通信系统已经能实现万公里的远距离传输。现在光纤通信系统中的色散效应和非线性效应得到广泛研究。光纤通信系统中的色散量会随着传输距离而不断累加且高速光通信系统的色散容限较小使得色散效应阻碍着高速率长距离光纤通信系统的发展。光纤通信系统以光为载波因此拥有非常大的带宽资源,为了实现高容量的系统传输,光纤通信系统逐步由单波长通信方式变为波分复用通信方式。高速波分光纤通信系统系统中的色散补偿问题备受关注,成为光纤通信中的研究热点并得到广泛研究。文中基于麦克斯韦方程组和光纤介质传输条件从原理上简要推导出单模光纤中皮秒级脉冲的传输方程。基于脉冲传输方程解释了基于色散补偿光纤实现色散补偿的原理。基于脉冲传输方程利用matlab使用分布傅里叶数值方法实现了单模光纤中脉冲传输的色散效应、色散补偿、自相位调制和光孤子传输的简单仿真分析。本文提出了一种新的应用于波分复用系统中的基于色散补偿光纤的分波长色散补偿的补偿方式,这种色散补偿方式在波分复用系统中与传统的色散补偿方式相结合衍生出多种补偿情况。主要工作是验证并探寻提出的分波长色散补偿方式对波分复用系统的色散补偿效果,并将提出的色散补偿方案与传统的波分复用系统色散补偿方案进行对比分析。通过Optisystem软件研究了分波长色散补偿方案及其衍生出的各种分波长色散补偿方式对波分复用系统的各通道的色散补偿效果。仿真结果表明在传输距离为300km的10Gbit/s 8信道波分复用系统中传统三种色散补偿方案中色散前补偿方案具有最佳的系统性能。在传输距离为300km的10Gbit/s 8信道波分复用系统中,传统色散后补偿方式中添加分波长色散补偿机制后系统Q值能得到提升,传统色散对称补偿方式中采用分波长色散补偿机制后系统Q值同样能得到提升。在传统的色散前补偿波分复用系统中,分波长色散补偿方式的使用不能改善系统传输性能。
【图文】：

图 2.1 单向 WDM 传输系统结构框图Fig. 2.1 Structure block diagram of one-way WDM transmission system光纤 WDM 系统根据信号传输形式可以分为两大类：1.单纤单向传输。这种光纤通信系统在通一根光纤中光信号只有一个传输方向，不同载波通道的光信号在通一根光

图 3.1 单脉冲群速度色散展宽仿真图Fig. 3.1 Simulation Chart of Group Velocity Dispersion Broadening of Monopulse图 3.1 中，X 轴表示传输距离即传输光纤的长度，此处传输距离为 10km，Y 轴归一化时间，，Z 轴表示光脉冲的归一化功率。可以直观的看出脉冲在 10km 的传输
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN929.11

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本文编号：2688292