Моделирование и исследование волоконно-оптической линии передачи со спектральным уплотнением и рамановскими усилителями

• Автор: Дашков, Михаил Викторович
• Шифр специальности: 05.12.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 238 с. : ил.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ГЛАВА I. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ РАМАНОВСКОГО УСИЛИТЕЛЯ

1.1. Особенности использования римановских усилителей на ВОЛП

1.2. Математическая модель римановского усилителя

1.3. Взаимодействие источников накачки и сигнала

1.4. Методы решения уравнений рамановского усилителя

1.4.1. Численные методы решения НСДУ рамановского усилите ля

1.4.2. Аналитические методы решения НСДУ рамановского усилителя

1.4.3. Модель рамановского усилителя на основе аналитического решения

1.5. Исследование влияния параметров оптического тракта на характеристику рамановского усиления
1.6. Выводы
ГЛАВА II. АНАЛИЗ ШУМОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК РАМАНОВСКИХ УСИЛИТЕЛЕЙ
2.1. Общие положения
2.2. Исследование шума усиленного спонтанного излучения в рамановских усилителях
2.2.1. Решение в общем виде
2.2.2. Решение для шума УСИ при сонаправленной накачке
2.2.3. Решение для шума УСРІ при встречной накачке
2.2.4. Решение для шума УСИ при двунаправленной накачке
2.3. Исследование шума многолучевой интерференции
2.3.1. Решение в общем виде

2.3.2. Решение для шума МЛИ при сонаправленной и встречной схемах накачки
2.4. Влияние дискретных отражающих объектов на шум МЛИ в рамановских усилителях различных типов
2.5. Шум относительной интенсивности накачки
2.6. Оценка шумовых характеристик рамановских усилителей
2.7. Выводы
ГЛАВА III. МОДЕЛИРОВАНИЕ УЧАСТКА ВОЛП СО
СПЕКТРАЛЬНЫМ УПЛОТНЕНИЕМ И РАМАНОВСКИМ УСИЛЕНИЕМ
3.1. Модель участка ВОЛП
3.2. Модель сигнала оптического канала
3.3. Распространение сигнала ВОСП-СР по оптическому тракту
3.2.1. Уравнение распространения сигнала одноканальной ВОЛП
3.2.2. Уравнение распространения сигнала ВОСП-СР
3.2.3. Разработка метода моделирования распространения сигнала с учетом распределенного рамановского усиления
3.4. Методы решения нелинейного уравнения Шредингера
3.4.1. Солитонный режим
3.4.2. Численные методы решения РШУШ
3.4.3. Методы выбора временного разрешения и шага распространения при ЗЗЬМ
3.5. Оценка качества передачи оптического сигнала
3.5.1. Общие положения
3.5.2. Глаз-диаграмма
3.5.3. Коэффициент ошибок
3.5.4. С)-фактор и оценка ВЕЯ
3.6. Выводы

ГЛАВА IV. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ВОЛИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РАМАНОВСКИХ УСИЛИТЕЛЕЙ И СИСТЕМ
СПЕКТРАЛЬНОГО УПЛОТНЕНИЯ
4.1. Исследование влияния нелинейных эффектов на ВОЛЛ с ВОСП-СР и рамановскими усилителями
4.1.1. Нелинейные эффекты в оптическом волокне
4.1.2. Исследование влияния фазовой кросс-модуляции
4.1.3. Исследование ФКМ искажений для компенсатора дисперсии с римановским усилением
4.1.4. Исследование влияния четырех-волнового смешения
4.1.5. Исследование влияния вынужденного комбинационного рассеяния
4.2. Рекомендации по проектированию широкополосных рамановских усилителей
4.3. Особенности проектирования дискретных рамановских усилителей
4.4. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

- предполагаем, что усилительный участок однородный, то есть параметры ОВ не зависят от координаты;
- предполагаем, что шумы не вызывают истощения накачки и информационных сигналов.
Используя введенные ограничения, взаимодействие источников накачки в общем виде будет записано
Здесь верхний знак соответствует сонаправленной накачке, а нижний
ном диапазоне накачки.
Аппроксимируем спектр рамановского усиления треугольным профилем [41, 42] (см. рисунок. 1.11), который может быть записан в следующем виде:
здесь Сд(Лу) - эффективность рамановского усиления при разности частот накачки и сигнала Ат; ДуКтах - расстояние между источником накачки и сигналов, соответствующее максимуму рамановского усиления; - наклон характеристики рамановского усиления, определяемый по формуле
здесь gRmax - максимум рамановского усиления, соответствующий разности частот АтДтах и частоте накачки уритр.
Предположим, что накачка осуществляется источниками излучения, соответствующими равномерной сетке частот с шагом Дур. Тогда для /-го источника накачки можем записать
(1.20)
встречной; (ар^ - среднее значение коэффициента затухания ОВ в частот-
(1.22)
Сл(Ау) = ие//(у1,у2)Кро1 0,
Ду, если Ду є [О, ДуЛтах] если Дуф,Дуйтах],
(1.23)