多包層色散補(bǔ)償光纖的研究.pdf

1、隨著光纖通信技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，光纖損耗已不再是光纖發(fā)展的主要障礙，而光纖的色散在光纖通信中的影響卻越來越大。為了控制和減小色散，人們提出了色散平坦、色散位移和色散補(bǔ)償?shù)确椒?。其中，色散補(bǔ)償光纖由于其靈活、方便、易于光纖傳輸網(wǎng)升級和可以得到色散斜率補(bǔ)償?shù)奶攸c(diǎn)而成為人們研究的一個(gè)熱門課題。 本文主要討論了多包層結(jié)構(gòu)的色散補(bǔ)償光纖。文中首先從光纖傳輸?shù)牟▽?dǎo)理論出發(fā)，用轉(zhuǎn)移矩陣法推導(dǎo)了四包層均勻折射率光纖的本征方程，由此可以求得光纖

2、色散的解析表達(dá)式，這種分析方法也適用于其他的多包層均勻折射率光纖。然后在比較色散補(bǔ)償光纖不同結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，采用了多包層結(jié)構(gòu)來設(shè)計(jì)色散補(bǔ)償光纖。對于多包層色散補(bǔ)償光纖的色散計(jì)算，運(yùn)用等效階躍光纖法來數(shù)值求解。將多包層光纖等效為單包層的階躍光纖，通過求解等效階躍光纖的傳播常數(shù)來求得多包層光纖的傳播常數(shù)，進(jìn)而得到色散。 在上面理論分析的基礎(chǔ)上，文中用Matlab軟件來編程實(shí)現(xiàn)數(shù)值計(jì)算。程序通過計(jì)算一系列給定波長處光纖各層的折射率和

3、傳播常數(shù)，可以得到一系列等效階躍光纖的包層折射率。根據(jù)結(jié)果數(shù)據(jù)，再利用曲線擬合和數(shù)值微分的數(shù)學(xué)方法，畫出了多包層光纖的色散曲線。 最后，文中用Optiwave公司的軟件Fiber-CAD進(jìn)行了反復(fù)的數(shù)值模擬，通過計(jì)算多個(gè)多包層結(jié)構(gòu)光纖的色散，分析了多包層色散補(bǔ)償光纖中不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對其性能參數(shù)的影響，并針對現(xiàn)在WDM系統(tǒng)常用的G655光纖的色散及色散斜率進(jìn)行了色散補(bǔ)償光纖的設(shè)計(jì)，光纖在有效補(bǔ)償G655光纖色散與色散斜率的同時(shí)，也抑