第二十四讲光孤子通信技术
第二十四讲 光孤子通信技术
主要内容 光孤子通信的定义 光孤子形成的原因 光孤子通信系统的构成及工 作原理
主要内容 • 一、光孤子通信的定义 • 二、光孤子形成的原因 • 三、光孤子通信系统的构成及工 作原理
光孤子通信的定义 化孤了—是经光纤长距离传输之后, 其幅度和波形宽度都不变的超短光脉冲 (ps数量级) 光孤字通 是利用光孤子作为载体 的通信方式
光孤子通信的定义 • 光孤子——是经光纤长距离传输之后， 其幅度和波形宽度都不变的超短光脉冲 （ps数量级）。 • 光孤子通信——是利用光孤子作为载体 的通信方式
光孤子形成的原因 光孤子的形成是光纤的色散与非线性效 应相互平衡的结果。 色散——使经过光纤传输一定距离后的 光信号出现波形展宽的现象 非线性效应在入射光功率较强的条 件下,光纤折射率随光强度变化的现象
光孤子形成的原因 • 光孤子的形成是光纤的色散与非线性效 应相互平衡的结果。 • 色散——使经过光纤传输一定距离后的 光信号出现波形展宽的现象。 • 非线性效应——在入射光功率较强的条 件下，光纤折射率随光强度变化的现象
非线性效应 在强光作用下,光纤的n可以表示为 这种折射率随光强变化的特性称为克尔效应。 设波长为A,光强为E的光脉冲在长度为的光纤中传输,则光 强感应的折射率变化,由此引起的相位变化为 △(t)=二△n()L、2xL △n(t) 这种使脉冲不同部位产生不同相移的特性,称为自相位调制 (SPM)。SPM引起脉冲载波频率随时间的变化为 O△(t 27L O △a(t) [△n(t)] at 2 at 该频移使脉冲频率改变分布,在脉冲下降部分,频率升高,在脉 冲上升部分,频率降低,这种现象即脉冲被线性调频或称为啁啾
非线性效应 • 在强光作用下，光纤的n可以表示为 • 这种折射率随光强变化的特性称为克尔效应。 • 设波长为λ，光强为 的光脉冲在长度为L的光纤中传输，则光 强感应的折射率变化，由此引起的相位变化为 • 这种使脉冲不同部位产生不同相移的特性，称为自相位调制 （SPM）。SPM引起脉冲载波频率随时间的变化为 • 该频移使脉冲频率改变分布，在脉冲下降部分，频率升高，在脉 冲上升部分，频率降低，这种现象即脉冲被线性调频或称为啁啾。 2 n = n0 + n2 E 2 E ( ) 2 ( ) ( ) n t L n t L c t = = [ ( )] ( ) 2 ( ) n t t L t t t = − = −