交叉相位调制课件.ppt

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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

2、率不仅与自身的强度有关，还与共同传输的其它光波的强度有关。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ω1和ω2的两个光脉冲具有不同的传输速度，在经过一定距

3、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

4、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