光纤通信系统中偏振模色散和偏振相关损耗的研究

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1、a!盏竖垫盘堂垫璺摘要本论文的资助来源为：国家自然科学基金(项目编号：60378011，60377026)，国家863计划(项目编号：2001AAl22041)，北京市教委共建项目(XK100130437)。本论文从偏振模色散的理论分析出发，全面系统地研究了偏振模色散的特性，分析了偏振相关损耗对光纤通信系统的影响；分析了偏振模色散和偏振相关损耗共同作用对波分复用光纤通信系统的影响；讨论了波分复用系统中的偏振模色散补偿方案和改进方案；探讨了相位敏感放大器在光纤通信中的应用。本论文的工作主要包括以下几个方面的内容(

2、其中黑体字为创新的研究工作)：一、PMD理论分析◆系统全面地介绍了PMD的基本理论，产生双折射的各种原因，PMD的起因。◆介绍了常用的表征PMD对光纤通信系统影响的主要参量及指标，建立了分析PMD对系统影响的数值计算模型。◆系统阐述了PMD的偏振主态模型，光纤级联模型，并由此模拟了一阶及二阶PMD的统计分布，模拟结果表明一阶偏振模色散符合麦克斯韦分布。二、建立了理论模型分析了PDL对光纤通信系统的影响，提出较为简单的分析模型，分析了高阶偏振模色散对信号的影响。◆建立了PDL分析的琼斯矩阵模型，并对几个模型进行讨

3、论。◆依据建立的模型展开讨论，并进行了数值分析。◆研究了PDL存在对PMD测量的方法的影响。三、建立了理论模型分析了PMD和PDL共同作用对波分复用光纤通信系统的影响，提出了波分复用光纤通信系统中偏振模色散的补偿方案，并提出优化一种改进方案。◆建立了多信道WDM通信系统的PaD和PDL共同作用的理论模型，用数值计算方法得到了8×40Gb／s波分复用系统传输的波形及眼图，分析了各信道波形及眼图的特点，发现PMD和PDL共同作用对各信道的影响是不同的，为波分复用通信系统中PMD和PDL共同作用的补偿的改进提供理i!

4、盏塑垫盘生担璺论依据。◆依据波分复用通信系统中PMD和PDL共同作用的特点，提出了波分复用通信系统中PMD补偿的最坏信道补偿法的改进方案。四、关于相位敏感放大器的探讨◆对相位敏感放大器在光纤通信系统中的应用进行了探讨。◆本文提出一种新的脉冲压缩器，即在梳状色散光纤压缩器中加入相位敏感放大器(PSA)来对的压缩脉冲进行了研究。理论研究表明PSA不但对群速度色散(GVD)引起的脉冲展宽有补偿作用，而且对自相位调制(SPM)引起的脉冲展宽有抑制作用。因此它能较大改善梳状色散光纤压缩器的效果。关键词：波分复用，偏振模色

5、散，偏振相关损耗，相位敏感放大器a!盏竖垫盘生AbstraetAbstractTheresearchworksaresupposedbyNationalScienceFoundationofChinaunderGrant60378011and60377026，bytheNation863Hi曲TechnologyProjectunderGrant2001AAl22041，bytheprogramofjointdevelopmentofBeijingMunicipalCommissionofEducationun

6、derGrantXK100130437．ThecombinationeffectsofPMDandPDLinthehigh．speedopticalcommtmicationanditsinfluencetoWDMopticalcommunicationsystemsaresystematicallyinvestigatedbasedonthetheoreticalanalysis．ThePMDcompensationenhancedmethodinWDMopticalcommunicationsysternc

7、ompensationtechniquesiSdiscussed．AtlastdiSCUSSiOnontheapplicationofphase—sensitiveamplifiersiSproposed．Theresearchworksinthispaperaresummedupasfollowing：1．ThetheoryaboutPMD2◆ThebasictheoryaboutPMD．suchasthebasicconceptionofPMD．theexpressionofPMD．theoriginofP

8、MDandthemodelsusedintheresearcharetotalintroduced．◆ThemainparameterandtIlenumericalmodelforanalyzingtheeffectivenessofPMDonopticalcomrnunicationsystemareanalyzed．◆Themodeloftheprincipalstatesofp