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1、光纤中的非线性效应 （交叉相位调制）,概述 XPM对光纤中脉冲传输的影响 交叉相位调制的应用,主要内容,交叉相位调制 (XPM),光的交叉相位调制是指不同模式（不同波长或相同波长不同偏振方向的光波）在光纤中共同传输时，产生的传输光波的非线性相移，并且这种相移与各个模式的光场强度都相关。 注：XPM不仅包括同偏振方向、不同波长之间的相位调制，还包括不同偏振方向、相同波长之间的相位调制。,因此：,则总的极化强度为：,其中：,考虑到非线性折射率远远小于线性折射率，则非线性折射率可表示为：,不同频率光波之间的XPM,(3-7),可见，光纤中一个光波的折射率不仅与自身的强度有关，还与共同传输的其它光波的
2、强度有关。,XPM引起的非线性相移,当光波沿光纤传输时，会获得与强度有关的非线性相移：,耦合薛定谔方程,单模光纤中，由于频率的不同模式分布有所区别，但这种差别非常小，可以忽略：,耦合薛定谔方程,耦合薛定谔方程,求解XPM耦合方程, 可以了解光纤色散对光纤中不同频率脉冲之间的XPM效应的影响。,求解XPM耦合方程得到的结果表明, 光纤色散可以对光纤中不同频率脉冲之间的XPM相互作用起到一定的限制工作。 这是因为光纤色散的存在使得中心频率为1和2的两个光脉冲具有不同的传输速度，在经过一定距离传输后, 两个脉冲将完全分离而不再重叠, 这时两个脉冲之间的XPM相互作用也不复存在。,色散对XPM效应的影
3、响,(10.6 - 14),（脉冲同向传输情况）,色散对XPM效应的影响,（脉冲反向传输情况）,对于光纤中沿相反方向传输的短光脉冲, 由于脉冲重叠只发生在很短的距离上, XPM效应对脉冲传输的影响可以忽略。 对于反向传输的准连续光波, XPM对光场传输的影响与同向传输的情形基本相同。,频域和时域效应,不对称的频谱展宽,不对称的时域变化,在WDM系统中，某信道的XPM是其它信道共同作用的结果。 XPM已成为WDM系统主要的功率限制因素之一。 XPM与信道间隔以及信道数有关。 各信道之间偏振态的随机性使XPM呈现复杂的统计特性。,减小影响的主要方法： 增大信道间隔 减低信号功率 相邻信道正交偏振,XPM对WDM通信系统的影响,
