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三阶色散对双曲正弦高斯脉冲传输的影响

2012-01-10宋秀玲

成都大学学报(自然科学版) 2012年1期

宋秀玲

(晋城职业技术学院机械与电子工程系,山西晋城 048000)

0 引言

光纤通信系统因其传输速度快、信道容量大、传输距离远而备受人们青睐.光脉冲的传输性能取决于光纤的损耗、色散和非线性效应,随着光放大器的出现,损耗不再是制约光纤传输的重要因素,而光纤的色散能引起光脉冲的展宽,造成光脉冲之间的相互干扰,从而限制光纤中传输信号的速率和传输距离,因此,色散对脉冲的影响成了光纤中传输研究的重要内容.一般情况下,三阶色散不仅能导致光脉冲展宽,使脉冲发生畸变,还将引起脉冲边缘的振荡[1-3].对于光通信来说,这将会引起误码率的提高,导致通信质量下降.本文研究讨论了其中有代表性的一类光束——双曲正弦高斯脉冲在光纤中传输时,三阶色散对其造成的影响,本研究对减少色散和对色散进行补偿具有一定的实际意义.

1 三阶色散对高斯脉冲传输的影响

在考虑高阶色散而不考虑非线性效应的条件下,脉冲在单模光纤中的传输演变方程可以简化为[4],

式中,β2为群速度色散系数,β3为高阶色散系数.

利用傅里叶变换,求得式(1)的解为,

式中,U~(0,ω)为入射场的傅里叶变换,只要入射场确定,就能利用它来研究高阶色散效应.

图1是β3>0时,考虑高阶色散时,在z=6L′D处的高斯脉冲形状图和高斯脉冲在零色散波长处的演变过程.

图1 高斯脉冲图及演变过程示意图

从图1中可以看出,当β3>0时,三阶色散使脉冲的形状发生畸变,在脉冲……

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