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高速光纤通信系统中高阶PMD的优化建模 总被引:1,自引:0,他引:1
为了评估随机变化的偏振模色散(PMD)(包括一阶和二阶PMD)使系统信号裂化的程度,降低其对高速光纤通信系统传输速率和传输容量的不利影响,在斯托克斯空间中推导了偏振模色散(PMD)矢量的数学表达式。对PMD效应所导致的脉冲展宽进行了数学分析,给出了差分群时延(DGD)的变化、一阶PMD矢量和二阶PMD矢量方向的变化对脉冲展宽的影响。通过数学推导得出,在大多数情况下,二阶PMD无法完全补偿,需通过控制单元的调整使其对系统的影响达到极小值。通过实验分析,得到了和数学推导中同样的结果,从而证明了模型的正确性。 相似文献
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二阶偏振模色散对高速高斯光脉冲在单模光纤中传输的影响 总被引:5,自引:1,他引:4
研究二阶偏振模色散(PMD)对高斯光脉冲在单模光纤中传输产生的影响,给出输出光脉冲的时域表达式。分析表明,输出光脉冲在每个基本偏振态上仍保持高斯形状,但其频率啁啾及脉宽等特性都已改变,文中对这些变化与二阶偏振模色散之间的关系进行了讨论。通过比较10Gb/s和40Gb/s的光传输系统中二阶偏振模色散的影响,可以发现,若规定脉冲展宽不能超过脉宽的十分之一,40Gb/s系统所能容忍的二阶偏振模色散极限值比10Gb/s系统小一个数量级。 相似文献
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研究了无损光纤的密勒矩阵,进而得出了偏振模色散矢量的解析表达式、主偏振态对应的斯托克斯矢量的解析表达式,以及高阶偏振模色散矢量的解析表达式.这些解析表达式是由光纤参数决定的.讨论了局部偏振模色散矢量与整体偏振模色散矢量的关系,讨论了利用偏振模色散矢量进行偏振模色散补偿的原理.引入了偏振模色散补偿元件的偏振模色散补偿矢量C,具体计算了正规的非圆光波导类的补偿元件的C.从理论上证明了仅仅利用一个正规的非圆光波导类的补偿元件,例如一根保偏光纤或是一个双折射晶体,是不能实现偏振模色散补偿
关键词:
偏振模色散
密勒矩阵
色散补偿
主偏振态斯托克斯矢量 相似文献
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我们首次提出了消偏矢量的概念,并用它来描述二阶偏振模色散中偏振模色散矢量方向的变化。本文导出了由于二阶偏振模色散所引起的脉冲展宽的解析表达式,结论指出,偏振相关的本征色散总是使脉冲展宽加剧;而偏振模色散矢量方向的变化(消偏矢量),却是使脉冲展宽减弱。二阶偏振模色散对脉冲的展宽,不仅与偏振相关的本征色散和消偏矢量有关,而且还与信号的传输速率以及初始一阶偏振模色散的大小有关。信号速率的提高,将明显的使二阶偏振模色散的影响增强。在偏振相关的本征色散不为零的情况下,通过调整初始偏振态矢量、初始一阶偏振模色散矢量以及消偏矢量三者的方向,使它们互相平行,可以获得最佳的色散补偿。但是却不能获得完全的色散补偿。在最佳色散补偿时的最小脉冲展宽为σ= (21/2/4)( DCF/T0). 相似文献
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采用矢量耦合非线性薛定谔方程描述了超短光脉冲在双折射光子晶体光纤中的传输过程,并利用分步傅里叶方法求解该方程。数值模拟了中心波长为1550nm的超短光脉冲在不同色散参量的双折射光子晶体光纤中超连续谱的产生及其偏振特性。分析了光纤在不同色散区时,高阶色散和非线性效应对超连续谱及其偏振态的影响。结果表明,当超短光脉冲波长位于近光纤零色散点的反常色散区时,比其在光纤正常色散区和远离光纤零色散点的反常色散区更容易产生宽且平坦的超连续谱,所得到的光谱显示出了复杂的偏振态特性。 相似文献
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为探究如何消除双芯光波导的模间色散,提出了一种纤芯填充高折射率溶液的双空芯光子晶体光纤,并基于全矢量有限元法进行了理论分析,获得了光纤的模式有效折射率、耦合系数、模间色散系数。研究结果表明:当纤芯所填充的溶液折射率为1.40时,光纤的y偏振方向上模间色散在800 nm传输波长处为零,理论上能够完全消除y偏振方向上模间色散导致的脉冲畸变。即,当传输光波长为800 nm时,这种光纤在y偏振方向上可以抑制模间色散,从而可以广泛用于全光开关、超短脉冲传输、光孤子传输等应用场合。 相似文献
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建立了考虑PMD在内的NOLM微波光子开关光波传输方程,给出了基于耦合非线性薛定谔方程的分步傅里叶法,三维庞加莱球理论和琼斯传输矩阵法的数值分析模型.仿真获得在光子开关中微波直接强度调制光载波的传输过程,以及在不同调制带宽下一阶和二阶PMD对光波信号和NOLM功率传输函数的影响.指出PMD造成NOLM开关性能钝化和消光比严重恶化,并引起信号信噪比下降和旁瓣泄漏.当调制带宽大于40GHz时,二阶PMD的影响比一阶PMD更加严重.最后讨论了NOLM中的PMD补偿问题. 相似文献
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Jones matrix for second-order polarization mode dispersion 总被引:5,自引:0,他引:5
A Jones matrix is constructed for a fiber that exhibits first- and second-order polarization mode dispersion (PMD). It permits the modeling of pulse transmission for fibers whose PMD vectors have been measured or whose statistics have been determined by established PMD theory. The central portion of our model is a correction to the Bruyère model. 相似文献
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单模光纤中的二阶偏振模色散及其统计特性 总被引:5,自引:4,他引:1
用琼斯矩阵本征分析法和邦加球法,分别测量了22 km和75 km G.652单模光纤中的二阶偏振模色散,并对其平行分量、垂直分量、PCD(Polarization dependent chromatic dispersion)、消偏振项、各个分量的统计特性及其影响进行了详细的分析,得到了二阶偏振模色散随波长的分布情况及统计特性. 从统计结果可以得到,与PCD项相比,消偏振项在二阶偏振模色散中起主要作用. 该研究对二阶偏振模色散的补偿有一定的指导意义. 相似文献
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光纤偏振效应导致脉冲展宽的解析模型 总被引:3,自引:1,他引:2
在10Gb/s,尤其是40Gb/s以上高速光纤通信系统中,光纤的偏振特性已成为限制系统传输距离的主要因素之一。光纤的偏振效应主要包括偏振模色散和偏振依赖损耗。而脉冲均方根展宽是判断信号传输性能的一个主要物理量。本文讨论了光纤线路偏振模色散与偏振相关损耗的相互作用及对信号脉宽的影响。给出了线路偏振模色散矢量和偏振相关损耗矢量之间的关系式,并基于严格的数学方法,导出了在光纤偏振模色散和偏振相关损耗共同作用下的信号均方根脉宽变化的解析形式,同时考虑了光纤色散,啁啾等。该模型可用于分析高阶偏振模色散和偏振相关损耗,任意线性光纤通信系统脉冲展宽分析。 相似文献
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H. Kogelnik L. E. Nelson J. P. Gordon 《Journal of Optical and Fiber Communications Reports》2004,1(2):107-122
When a fiber is characterized by measured polarization mode dispersion (PMD) vector data, inversion of these data is required to determine the frequency dependence of the fibers Jones matrix and, thereby, its pulse response. We briefly review approaches to PMD inversion and discuss three second-order models used for this purpose. We report extension of inversion to fourth-order PMD using higher-order concatenation rules, rotations of higher power designating higher rates of acceleration with frequency, and representation of these rotations by Stokes vectors. 相似文献
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Jones matrix of polarization mode dispersion 总被引:8,自引:0,他引:8
We describe how to calculate the Jones matrix transfer function of a fiber if its principal states of polarization and its differential group delay as functions of frequency are known. Using two counterexamples related to second-order polarization mode dispersion (PMD), we also show that a previous method used for the same purpose induces overestimation of second-order PMD effects by a factor of 2. Our new method is used to solve the problem for both counterexamples. 相似文献
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通过建立一个简单的模型推导了偏振模色散与偏振度椭球的关系式,可以直接从偏振度椭球的长轴和短轴得到偏振模色散的大小.将得到的一阶偏振模色散大小与理论上从琼斯矩阵中计算的结果进行比较,发现在差分群时延小于20 ps时,模拟结果与理论计算值较好相符.分析了如何从偏振度椭球的长轴判断偏振模色散矢量的方向.因此,从得到的偏振模色散矢量的大小和方向信息可以为一阶偏振模色散补偿提供前馈信息. 相似文献