光通信系統(tǒng)的建模2-powerpointpresent(已修改)
2025-01-08 22:46 本頁面
【正文】 光纖通信系統(tǒng)的建模 楊川川 主要內(nèi)容 ? IM/DD光纖通信系統(tǒng)的低通等效模型 ? PMD效應(yīng)的仿真建模 ? PMD效應(yīng)的光域均衡 激 光 器 調(diào) 制 器光 電 轉(zhuǎn) 換光 帶 通濾 波 器電 低 通濾 波 器光 放 大 器 光 放 大 器光 放 大 器單 模 光 纖單 模 光 纖單 模 光 纖接 收 機(jī)發(fā) 射 機(jī)IM/DD光纖通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 導(dǎo)致 ISI的線性效應(yīng) ? 色度色散 ? 偏振模色散 ? 自發(fā)輻射噪聲 色度色散 —— 靜態(tài)效應(yīng) 1 光 脈 沖xyz單 模 光 纖00?( , ) ( , ) ( , ) e xp [ ( ) ]t x F x y A z t j t z????Er慢變振幅 ( , )A z t滿足非線性薛定諤方程 (NLSE) 2 212 222A A j A A j A Az t t?? ? ?? ? ?? ? ? ? ?? ? ?0???22 2 02A j Azt?????變換參考坐標(biāo)系 1gzt t t zv ?? ? ? ? ?zz??色度色散 —— 靜態(tài)效應(yīng) 2 ? 頻域解： 22( ) e xp ( / 2)CDH j l? ? ???2( / )( ) e xp 4 bCD jr RH ?? ??? ????色度色散導(dǎo)致脈沖展寬示意圖。 22( , ) e xp ( / 2) ( 0 , )A z j z A? ? ? ???偏振模色散 —— 隨機(jī)效應(yīng) 1 光 脈 沖xyz單 模 光 纖光纖中的雙折射效應(yīng)：在光纖中存在兩個正交的主偏振模式 光纖制造過程中引入的缺陷；外界的壓力、溫度、濕度等因素的變化 兩個偏振正交的模式將具有不同的傳輸常數(shù) 在光纖的輸出端，當(dāng)兩個正交模式的能量合在一起時，脈沖就將發(fā)生畸變展寬。 ? ?( ) ( ) 1 ( )in in x in yt E t E t? ? ? ?? ? ?E只考慮一階偏振模色散效應(yīng)時 00?( ) ( / 2)?1 ( / 2)out in oxin oyt E tEt? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ?Ε偏振模色散 —— 隨機(jī)效應(yīng) 2 ? 傳輸函數(shù) ? ?( ) e xp[ ( / 2) ] 1 e xp[ ( / 2) ]P M D ox oyH j j? ? ? ? ? ? ? ? ?? ?? ? ? ???服從麥克斯韋 (Maxwellian) 分布 pDl???自發(fā)輻射噪聲 —— 主要的噪聲來源 ? 來源：放大器介質(zhì)中電子空穴對的自發(fā)復(fù)合 ? 自發(fā)輻射噪聲可以使用分布在放大器介質(zhì)中無數(shù)短脈沖構(gòu)成的隨機(jī)脈沖串來模擬 ? 自發(fā)輻射噪聲的功率譜密度為 ? 當(dāng)光放大器的增益足夠大時，接收機(jī)中的熱噪聲可以忽略 ( ) [ ( ) 1 ] /A SE sp A SE optS f hv n G f P v? ? ? ?IM/DD光纖通信系統(tǒng)低通等效系統(tǒng)模型 —— 發(fā)射機(jī) Ig ( t )c x ( t )c y ( t )++u x ( t )u y ( t )f o ( t )f o ( t )s y ( t ) + n y ( t )z ( t )z+22s x ( t ) + n x ( t )成 形 脈 沖光 纖 信 道A S E 噪 聲光 帶 通濾 波 器光 檢 測 器電 低 通濾 波 器f e ( t )電 信 號處 理x ( t )? ?iI?I ? ?0,1iI ?( ) ( )iix t I g
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