张 菡，熊 铖，李 由

(贵州电网有限责任公司信息中心，贵州 贵阳 550003)

超长距光纤通信是一项发展成熟的技术，目前10G 同步数字体系(Synchronous Digital Hierarchy，SDH)技术已在超长距光通信传输网络中大量应用。随着社会需求的增加以及5G 技术的蓬勃发展，对光通信传输系统容量和无电中继传输距离的要求越来越高，信道间距越来越小，单信道入纤功率越来越高，这使得光纤中的非线性效应对光传输系统的影响越来越大[1－4]。因此定量分析光传输系统中各非线性效应对系统性能的影响程度对于系统的优化设计具有重要的意义。

四波混频效应(Four Wave Mixing，FWM) 由Stolen 等人首次发现[5]，是一种重要的三阶非线性效应。此效应会产生新的光场，并造成信号功率的损耗，对系统产生非线性串扰，且在高入纤功率下尤为明显，因此大大限制了光传输系统的传输容量和传输距离[6－7]。目前已有大量关于FWM 效应产生的物理机制以及理论模型的研究成果可供参考[8－12]。例如金泓等人[9]发现四波混频效应在密集波分复用系统(Dense Wavelength Division Multiplexing，DWDM)中造成不同信道内信号相互之间的干扰；关雅莉等人[11]研究了光纤传输过程中四波混频和色散之间的互相影响；张鹏等人[12]论证了光纤传输过程中四波混频对受激拉曼散射效应造成的影响。现有对FWM 效应的研究中，大多集中于此效应对波分复用系统 (Wavelength Division Multiplexing，WDM)乃至DWDM 系统的影响，而对于单个信道内的FWM 效应关注较少。本文研究中发现，在大功率长距离光传输系统中，带内信号与10G 调制信号的相位匹配会导致带内四波混频效应的产生，并在输出端光谱中观察到明显的谱肩的出现，此现象在入纤功率升高时尤为显著，并进而成为限制光传输系统传输功率的主导机制。……