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非线性效应

时间:2022-11-04 百科知识 版权反馈
【摘要】:光纤中光功率很大时,会产生非线性效应。受激散射包括由非线性折射率引起的非线性效应,主要有自相位调制、交叉相位调制和四波混频。非线性效应是一个很复杂的过程,目前还没有直接的补偿方式。色散对于克服光纤非线性效应起着关键作用。为了减小非线性效应的影响,应该把每个信道的光功率限制在SBS和SRS的门限值之下,此外还可以使用不相等的信道间隔,这样可以避免由四波混频产生的新波长。

光纤中光功率很大时,会产生非线性效应。石英光纤中的非线性效应分为受激散射和非线性折射率引起的效应两类。受激散射包括受激布里渊散射和受激拉曼散射。受激散射包括由非线性折射率引起的非线性效应,主要有自相位调制、交叉相位调制(SPM/XPM)和四波混频(FWM)。受激散射表现为与光强度相关的增益或损耗,而非线性折射率则引起与光强度相关的相移。非线性效应是一个很复杂的过程,目前还没有直接的补偿方式。降低信号的发送光功率,或改善传输媒质(比如采用大有效面积的光纤),或利用色散效应,都会对非线性效应有所抑制。

色散对于克服光纤非线性效应起着关键作用。要减小SPM和XPM的影响,色散必须很小;要减小XPM和FWM的作用,色散又必须足够大,以减小或消除互作用的信道间的相位匹配;同时,要尽量减小再生中继器之间的色散累积,以避免线性色散代价。色散管理可以实现这些不同的要求:在光纤线路中始终保持较高的色散值,但色散的符号相反。在海底系统中,通常采用将正色散和负色散光纤交替连接的方式;在陆地系统中,则在线路中加入色散补偿模块,—般是色散补偿光纤。为了减小非线性效应的影响,应该把每个信道的光功率限制在SBS和SRS的门限值之下,此外还可以使用不相等的信道间隔,这样可以避免由四波混频产生的新波长。对于光纤非线性效应,一般可通过降低入纤功率、采用新型大孔径光纤、拉曼放大、色散管理、奇偶信道偏振复用等方法加以抑制。采用特殊的码型调制技术,也可有效地提高光脉冲抵抗非线性效应的能力,增加非线性受限传输距离。

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