DWDM系統(tǒng)中四波混頻效應(yīng)的計算機仿真與研究.pdf

1、該論文主要研究了FWM非線性效應(yīng)對DWDM系統(tǒng)傳輸性能的影響,討論了在光纖傳輸線路的計算機數(shù)值仿真中,步長分布方法對FWM功率估計的穩(wěn)定性和所需計算時間的影響,提出了快速、準確估計FWM效應(yīng)對系統(tǒng)性能影響的修正固定步長分布(USSD)方法,以及為減小FWM效應(yīng)影響而采取的高階色散管理方案等技術(shù).具體如下:對光纖傳輸?shù)姆抡嫱ǔ２捎梅蔷€性薛定諤方程(NLSE)來描述,分步傅立葉方法(SSM)是常用的求解方法之一.而由此產(chǎn)生的偽邊帶不穩(wěn)定性(

2、SI)和FWM串音,對仿真結(jié)果的可靠性有很大影響.因此需要尋找一種有效方法來控制人為因素產(chǎn)生的影響,實現(xiàn)理想的仿真效果.USSD方法引起的FWM功率諧振效應(yīng),將過高估計四波混頻功率并大大增加計算時間,因此需要尋求新的步長分布方法來實現(xiàn)理想的仿真效果,節(jié)省計算時間.該文由FWM效率通式出發(fā),推導出使用SSM時的USSD方法和對數(shù)步長分布(LSSD)方法的FWM效率公式,并對USSD方法進行了修正.從仿真結(jié)果的可靠性和所需計算時間上來看,修

3、正的USSD方法和LSSD方法均能解決USSD方法的不穩(wěn)定性,前者更接近于理論值,對于保證仿真結(jié)果的穩(wěn)定性和可靠性效果較后者更好;在所需計算時間上,LSSD方法最短,修正的USSD方法次之,USSD方法最長.在對竄擾要求不高的情況下,綜合穩(wěn)定性和計算時間兩方面,可以優(yōu)先考慮修正的USSD方法.實際仿真中,可以根據(jù)具體情況選擇合適的步長分布方法實現(xiàn)理想的FWM功率估計.對于高速率的DWDM系統(tǒng),光纖的色散和非線性是影響系統(tǒng)性能的兩個主要因

4、素.光纖的色散和自相位調(diào)制(SPM)會導致脈沖展寬,造成信號波形的失真;FWM和交叉相位調(diào)制(XPM)等非線性效應(yīng),將引起信道間竄擾.然而,減小二階色散,即群速度色散(GVD),可以減小色散帶來的波形失真;相應(yīng)的增加GVD值,可以減小FWM帶來的信道間竄擾.一個綜合考慮色散和非線性效應(yīng)的色散管理技術(shù),可以均衡解決二者之間的矛盾.為減小系統(tǒng)中的FWM竄擾和信號波形失真,該文分析了傳輸線路局部參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響.提出了適用于不同DWDM系