超高速、超長中繼距離傳輸一直是光纖通信所追求的目標(biāo)。而光纖損耗、色散和非線性效應(yīng)是其發(fā)展的主要限制因素。光纖的色散使光信號的脈沖展寬，而光纖中還有一種非線性的特性，光纖的非線性特性在光的強(qiáng)度變化時(shí)使頻率發(fā)生變化，從而使傳播速度變化，這種特性會使光信號的脈沖產(chǎn)生壓縮效應(yīng)。 Pfd%[C/vdm 非線性作用會部分抵消色散所帶來的脈沖展寬，當(dāng)兩種效應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，光脈沖在傳播過程中脈沖寬度不再發(fā)生變化，光脈沖就會像一個(gè)一個(gè)孤立的粒子那樣變成了理想的光脈沖，這種脈寬不再隨傳播過程變化的理想脈沖，稱為光孤子。 ""IPaNHQ X.ZG-TC 1.仿真任務(wù) (3=bKcD' 本課程演示了在由SMF（單模光纖）組成的500km光鏈路上以10Gb/s傳輸?shù)钠骄夤伦?span onclick="sendmsg('pw_ajax.php','action=relatetag&tagname=系統(tǒng)',this.id)" style="cursor:pointer;border-bottom: 1px solid #FA891B;" id="rlt_3">系統(tǒng)。
! 6R| 光孤子通信系統(tǒng)脈沖器進(jìn)行編碼調(diào)制，通過光功率放大器(如EDFA)對傳輸過程中信號能力衰耗進(jìn)行補(bǔ)償、并在光纖中進(jìn)行傳輸，光纖中的非線性效應(yīng)抵消色散的脈沖展寬，使光孤子信號在長距離光纖穩(wěn)定傳輸。 /l8w b~vl M~)iiKw~MY 2.仿真步驟 @\+UTkl8 圖1所示為光路圖。 O`Htdnu V0n8fez
b 圖1.光路布局
<[=[| DS l 圖2是用于實(shí)現(xiàn)10 Gb/s傳輸?shù)娜?span onclick="sendmsg('pw_ajax.php','action=relatetag&tagname=參數(shù)',this.id)" style="cursor:pointer;border-bottom: 1px solid #FA891B;" id="rlt_2">參數(shù)。
g[;&_gL (%G>TV 圖2.全局參數(shù)設(shè)置 rS+ >oP}
圖3為脈沖參數(shù)。 X^i3(N <SdOb#2 圖3 脈沖參數(shù)設(shè)置
XW+-E^d 我們設(shè)定： :*-O;Yw?S@ 比特速率 B= 10 Gb/s → TB = 100 ps. Nh !U 序列長度 16 bits 5i'KG L 脈沖波長 λ= 1300 nm i_nUyH%b TFWHM = 20 ps —> To = 0.567 TFWHM =11.34 ps bNHs jx@ 輸入峰值功率 21.7 mW ,+x\NY2d @KJmNM1]V 圖4和圖5顯示了非線性色散光纖的參數(shù)。 Q+'fT mT[, 圖4.非線性色散光纖的Main參數(shù)
Ga`
8oY+~ 圖5.非線性色散光纖的Dispersion參數(shù)
^;$9>yi1 我們將設(shè)定長度為50 km、損耗為0.4 dB/km的SMF。 p P%+@; SCjVzvG$yg 注：不考慮群延遲和三階色散的影響。 "$q"Kilj% 在每條光纖之后，信號用EDFA進(jìn)行放大。因此，LA=50 km。滿足條件LA＜LD（見圖6）。 [a.(0YLr'w
"&\(:#L 圖6.非線性色散光纖的Nonlinearities參數(shù) <
B!f;
對于Kerr非線性系數(shù)γ=n2ω0/cAeff，非線性折射率n2=2.6×10-20[m2/W]. 4 $4Tx9C 
SN`L@/I 50 km SMF的線性損耗為20 dB，損耗用增益為20dB的理想EDFA進(jìn)行周期性補(bǔ)償。 y,c \'}*H 該SMF的光孤子峰值功率為5.8mW。平均光孤子的輸入功率為27.1mW。為了證明平均光孤子輸入功率的重要性，我們將考慮具有兩個(gè)不同輸入功率的500km SMF中的光孤子傳播： 7 ,Q7`}gBf ——5.8 mW——光孤子峰值功率（功率不足） r
