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文檔簡介

概述XPM對光纖中脈沖傳輸的影響交叉相位調制的應用主要內容第1頁/共14頁交叉相位調制

(XPM)

光的交叉相位調制是指不同模式（不同波長或相同波長不同偏振方向的光波）在光纖中共同傳輸時，產生的傳輸光波的非線性相移，并且這種相移與各個模式的光場強度都相關。注：XPM不僅包括同偏振方向、不同波長之間的相位調制，還包括不同偏振方向、相同波長之間的相位調制。第2頁/共14頁因此：則總的極化強度為：其中：

考慮到非線性折射率遠遠小于線性折射率，則非線性折射率可表示為：不同頻率光波之間的XPM(3-7)

可見，光纖中一個光波的折射率不僅與自身的強度有關，還與共同傳輸的其它光波的強度有關。第3頁/共14頁XPM引起的非線性相移

當光波沿光纖傳輸時，會獲得與強度有關的非線性相移：第4頁/共14頁耦合薛定諤方程第5頁/共14頁

單模光纖中，由于頻率的不同模式分布有所區別，但這種差別非常小，可以忽略：耦合薛定諤方程耦合薛定諤方程

求解XPM耦合方程,可以了解光纖色散對光纖中不同頻率脈沖之間的XPM效應的影響。第6頁/共14頁

求解XPM耦合方程得到的結果表明,光纖色散可以對光纖中不同頻率脈沖之間的XPM相互作用起到一定的限制工作。這是因為光纖色散的存在使得中心頻率為ω1和ω2的兩個光脈沖具有不同的傳輸速度，在經過一定距離傳輸后,兩個脈沖將完全分離而不再重疊,這時兩個脈沖之間的XPM相互作用也不復存在。色散對XPM效應的影響(10.6-14)（脈沖同向傳輸情況）第7頁/共14頁色散對XPM效應的影響（脈沖反向傳輸情況）

對于光纖中沿相反方向傳輸的短光脈沖,由于脈沖重疊只發生在很短的距離上,XPM效應對脈沖傳輸的影響可以忽略。對于反向傳輸的準連續光波,XPM對光場傳輸的影響與同向傳輸的情形基本相同。第8頁/共14頁頻域和時域效應第9頁/共14頁不對稱的頻譜展寬第10頁/共14頁不對稱的時域變化第11頁/共14頁第12頁/共14頁

在WDM系統中，某信道的XPM是其它信道共同作用的結果。

XPM已成為WDM系統主要的功率限制因素之一。

XPM與信道間隔以及信道數有關。各信道之間偏振態的隨機性使XPM呈現復雜的統計特性。

減小影響的主要方法：增大信道間隔減低信

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