《基于光纤光栅的宽带色散补偿技术的研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于光纤光栅的宽带色散补偿技术的研究（83页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、南京邮电大学 硕士学位论文 基于光纤光栅的宽带色散补偿技术的研究 姓名：吴春玲 申请学位级别：硕士 专业：光学工程 指导教师：邵钟浩 20090401 直塞邮电太堂亟班窥生堂位论室垴蓦 摘要 随着光纤通信系统向高速率、长距离和宽带化的方向发展，光纤色散成为系统的主要 限制因素，引起了人们的关注。在众多的宽带色散补偿方案中，光纤光栅色散补偿方案具 有补偿量大且可灵活可调等优点，因此具有良好的应用前景。 本论文主要研究基于光纤光栅的宽带色散补偿技术。首先，比较了几种常见的色散补 偿技术，选择光纤光栅色散补偿方案作为研究的重点；介绍了光纤光栅的基础理论，根据 光纤光栅的耦合模理论，对常见的几种数值计
2、算方法进行了比较。并选定传输矩阵法作为 本论文数值仿真的方法。 然后，研究基于布拉格光纤光栅的宽带色散补偿技术，数值分析了线性啁啾光纤光栅 的特性，得到了线性啁啾光纤光栅特性随光栅参数的变化规律；建立采用级联啁啾光纤光 栅补偿多通道色散的传输系统方案，采用传输矩阵法设计满足方案要求的线性啁啾光纤光 栅，数值仿真传输系统性能，验证了色散补偿的效果。 接着，研究基于取样光栅的宽带色散补偿技术，从理论上和数值上分析了取样光栅的 特性，得到了取样光栅特性随光栅各种参数的变化规律；指出选择合适的参数，采用取样 啁啾光栅可以得到较好的宽带色散补偿效果，采用啁啾取样光栅可以同时补偿色散和色散 斜率；设计了符
3、合D W D M 信道标准的基于啁啾取样光栅的1 2 信道色散补偿方案，并通过 数值仿真加以验证。 最后，研究基于莫尔光栅的宽带色散补偿技术，从理论上和数值上分析了莫尔光栅的 特性，得到了莫尔光栅特性随光栅各种参数的变化规律；指出选择合适的参数，采用线性 啁啾莫尔光栅可以得到较好的宽带色散补偿效果；设计了符合D W D M 信道标准的5 信道 色散补偿方案，系统性能仿真结果表明：设计出的莫尔光纤光栅满足色散补偿要求。 关键字：光纤光栅色散补偿传输矩阵法取样光纤光栅莫尔光纤光栅 亩塞邮电太堂亟班究生堂位i 佥塞丛匹趔 A b s t r a c t W i t ht h e i n c r e
4、a s i n g o ft r a n s m i s s i o n s p e e da n dl e n g t ha n db a n d w i d t hi no p t i c a l c o m m u n i c a t i o ns y s t e mi nr e c e n ty e a r s ，d i s p e r s i o nb e c o m e st h em a j o ro b s t a c l ei n o p t i c a l c o m m u n i c a t i o ns y s t e m A m o n gt h ew i d e
5、b a n dd i s p e r s i o nc o m p e n s a t i o nt e c h n o l o g i e sp r o p o s e d , F B Gi se x t r e m e l yu t i l i z e db e c a u s ei tC a nb eu s e dt oc o m p e n s a t em o r ed i s p e r s i o na n dC a l lb e a d j u s t e df l e x i b l e l y T h ed i s s e r t a t i o nf o c u s e
6、so nw i d e - b a n dd i s p e r s i o nc o m p e n s a t i o nb a s e do nF B G t F i r s t l y , t h i s d i s s e r t a t i o nc o m p a r e ss e v e r a lc o m m o n l yu s e dd i s p e r s i o nc o m p e n s a t i o nt e c h n o l o g i e s ，S OF B Gi s s e l e c t e da so u rr e s e a r c ht o
7、 p i c T h eb a s i ct h e o r yo ff i b e rg r a t i n gi si n t r o d u c e d ，a n da c c o r d i n gt o t h ec o u p l i n gm o d et h e o r yo ff i b e rg r a t i n g ，v a r i o u sn u m e r i c a la l g o r i t h m sa r ec o m p a r e d F i n a l l y , t r a n s f e rm a t r i xm e t h o di sc
8、h o s e n 嬲t h em a i nm e t h o di nt h en u m e r i c a ls i m u l a t i o n S e c o n d l y , w i d e b a n dd i s p e r s i o nc o m p e n s a t i o no fF B Gi ss t u d i e d T h ed i s s e r t a t i o na n a l y z e s t h ec h a r a c t e r i s t i c so fl i n e a r l yc h i r p e dg r a t i n
9、gn u m e r i c a l l y T h e nw ec a ng e ts e v e r a lc o n c l u s i o n s o nh o wt h eg r a t i n gp a r a m e t e r si n f l u e n c el i n e a r l yc h i r p e dg r a t i n g T h en u m e r i c a la n a l y s i sm o d e l o fc a s c a d e dc h i r p e df i b e r g r a t i n g sf o rc o m p e
10、n s a t i n gm u l t i - c h a n n e ld i s p e r s i o nt r a n s m i s s i o n s y s t e mi ss e t u p ，W eu s et h et r a n s f e rm a t r i xm e t h o dt oc a l c u l a t et h ec h i r p e df i b e rg r a t i n g ，s i m u l a t e t h et r a n s m i s s i o ns y s t e ma n dp r o v et h ep e r f
11、o r m a n c eo f d i s p e r s i o nc o m p e n s a t i o n T h i r d l y , w i d e - b a n dd i s p e r s i o nc o m p e n s a t i o nb a s e do ns a m p l e dg r a t i n gi ss t u d i e d T h e d i s s e r t a t i o na n a l y z e st h ec h a r a c t e r i s t i c so fs a m p l e dg r a t i n gi n
12、t h e o r ya n d n u m e r i c a l l y T h e nw e c a l lg e ts e v e r a lc o n c l u s i o n so nh o wt h eg r a t i n gp a r a m e t e r si n f l u e n c es a m p l e dg r a t i n g B y p r o p e r l ys e t t i n gs a m p l e dg r a t i n gp a r a m e t e r s ，s a m p l e dc h i r p e dg r a t i
13、n gC a nc o m p e n s a t ed i s p e r s i o n w h i l ec h i r p e ds a m p l e dg r a t i n gC a nc o m p e n s a t ed i s p e r s i o na n d s l o p es i m u l t a n e o u s l y 12c h a n n e l s d i s p e r s i o nc o m p e n s a t i o nb a S e do nc h i r p e ds a m p l e dg r a t i n gi sd e s
14、 i g n e d ，w h i c hm e e t st h e r e q u i r e m e n t so fD W D Ms y s t e m ，A n dt h ep e r f o r m a n c eo fd i s p e r s i o nc o m p e n s a t i o ni sp r o v e n n u m e r i c a l l y F i n a l l y , w i d e - b a n dd i s p e r s i o nc o m p e n s a t i o nb a s e do nm o i r eg r a t i
15、 n gi ss t u d i e d T h e d i s s e r t a t i o na n a l y z e st h ec h a r a c t e r i s t i c so fm o i r eg r a t i n gi nt h e o r ya n d n u m e r i c a l l y T h e nw eC a n g e ts e v e r a lc o n c l u s i o n so nh o wt h eg r a t i n gp a r a m e t e r si n f l u e n c em o i r eg r a t
16、i n g B yp r o p e r l y s e t t i n gm o i r eg r a t i n gp a r a m e t e r s ，c h i r p e dm o i r eg r a t i n gc a l lc o m p e n s a t ed i s p e r s i o n 5c h a n n e l s d i s p e r s i o nc o m p e n s a t i o ns c h e m ei sd e s i g n e d , w h i c hm e e t st h er e q u i r e m e n t so fD W D M U 直塞邮电太堂亟班究生堂位i 金塞 垒也塑 s y s t e m T h er e s u l ts h o w st h a tt h ed e s i g n e dm o i r eg r a t i n gm e e t st h ed e m a n do fd i s p e r s i o
