光纤色散和非线性对DWDM系统的影响及其消除

光纤通信系统中偏振模色散效应的补偿设计一、引言随着社会的信息化,用户对通信容量的需求日益增加,未来全业务服务中每一用户的容量需求可能超过100 Mb/s。

在这种需求的推动下,作为现代长途干线通信主体的光纤通信一直在朝着高速率、大容量和长距离的方向发展。

在单信道速率不断提升(现已发展到10 Gb/s,正向40 Gb/s甚至160Gb/s发展)的同时,密集波分复用技术(DWDM)也已日趋成熟并商用化。

从技术的角度来看,限制高速率信号长距离传输的因素主要包括光纤衰减、非线性和色散。

掺铒光纤放大器(EDFA)的研制成功,使光纤衰减对系统的传输距离不再起主要限制作用。

而非线性效应和色散对系统传输的影响随着非零色散位移光纤(NZDSF)的引入也逐渐减小和消除。

随着单信道传输速率的提高和模拟信号传输带宽的增加,原来在光纤通信系统中不太被关注的偏振模色散(PMD)问题近来变得十分突出。

与光纤非线性和色散一样,PMD能损害系统的传输性能,限制系统的传输速率和距离,并被认为是限制高速光纤通信系统传输容量和距离的最终因素。

正是由于PMD对高速大容量光纤通信系统有着不可忽视的影响,所以自20世纪90年代以来,已引起业界的广泛关注,并正成为目前国际上光纤通信领域研究的热点。

二、光纤中偏振模色散的定义单模光纤中,基模是由两个相互垂直的偏振模组成的。

两偏振模的群速度由于受到外界一些不稳定因素的影响而产生差异,在传播中两偏振模的迭加使得信号脉冲展宽,从而形成偏振模色散。

PMD是由以下几个方面的因素造成的:光纤所固有的双折射,即光纤在生产过程中产生的几何尺寸不规则和在光纤中残留应力导致折射率分布的各向异性;光缆在铺设使用过程中,由于受到外界的挤压、弯曲、扭转和环境温度变化的影响而产生偏振模耦合效应,从而改变两偏振模各自的传播常数和幅度,导致PMD;另外当光信号通过一些光通信器件如隔离器、耦合器、滤波器时,由于器件结构和材料本身的不完整性,也能导致双折射,产生PMD。

波分误码分析与处理酒淑梅(徐州市电信分公司网络维护中心221000)摘要DWDM 系统主要为SDH、PDH、A TM以及IP等业务提供透明的光传输通道，在DWDM系统中，影响系统两个非常关键的指标是光信噪比（OSNR）和误码率。

信号脉冲在传输中由于色散和非线性效应会引起信号波形失真，在这种情况下光信噪比就很难定量地评估信号的传输质量，所以我们主要以传输误码性能来衡量信号的传输质量。

下面就导致波分误码的原因，以及误码测试和误码处理分析的方法进行论述。

关键词波分误码测试1、误码产生的原因误码定义为系统设备实际运行时接收到的数字码流的错误位，通常以误块秒比（ESR）、严重误块秒比（SESR）表示。

产生波分误码的原因有很多种，包括光功率异常、色散、信噪比、光纤非线性以及单板的光器件性能劣化等原因。

1、1光功率异常光功率异常主要指光功率下降。

光功率异常产生误码的原因，分两种情况：一种是由于在波分系统传输的距离比较长，使用的光纤存在大量的尾纤跳接和可调衰耗连接和法兰盘连接，尾纤连接松动、不清洁，或者是系统光器件性能劣化，采用的光模块失效等原因造成的光功率下降太大，导致收端OTU的输入光功率已在收端激光器的灵敏度以下。

目前收端OTU 单板采用两种激光器，PIN管和APD管，PIN管的激光器灵敏度为－18dBm；APD管的灵敏度为－28dBm 。

另一种情况是光功率下降，影响接收端的信噪比，直接会导致信噪比的劣化，引起接收端OTU单板出现误码。

1、2色散色散是由于所传送信号的不同频率成分在光纤中的速度不同，从而使不同波长的谱线产生不同的延时，引起传输信号的脉冲被展宽，当展宽到一定程度，原本为0信号将有一定的光功率，如果光功率超过对1的判决门限，则0信号将被误判，造成误码。

光纤的色散用色散系数来衡量，色散系数就是两个波长间隔为1nm的两个光波传输1 km长度光纤到达时间之差，单位为ps/nm·km。

G.652光纤上色散系数为17 ps/nm·km，G.655光纤上色散系数为6 ps/nm·km，2.5G的信号一般不需要进行补偿。

光波分复用(WDM)技术一、波分复用技术的概念波分复用(WDM)是将两种或多种不同波长的光载波信号(携带各种信息)在发送端经复用器(亦称合波器，Multiplexer)汇合在一起，并耦合到光线路的同一根光纤中进行传输的技术；在接收端，经解复用器(亦称分波器或称去复用器，Demultiplexer)将各种波长的光载波分离，然后由光接收机作进一步处理以恢复原信号。

这种在同一根光纤中同时传输两个或众多不同波长光信号的技术，称为波分复用。

通信系统的设计不同，每个波长之间的间隔宽度也有不同。

按照通道间隔的不同，WDM可以细分为CWDM（稀疏波分复用）和DWDM（密集波分复用）。

CWDM 的信道间隔为20nm，而DWDM的信道间隔从0.2nm 到1.2nm，所以相对于DWDM，CWDM称为稀疏波分复用技术。

CWDM和DWDM的区别主要有二点：一是CWDM载波通道间距较宽，因此，同一根光纤上只能复用5到6个左右波长的光波，“稀疏”与“密集”称谓的差别就由此而来；二是CWDM调制激光采用非冷却激光，而DWDM采用的是冷却激光。

冷却激光采用温度调谐，非冷却激光采用电子调谐。

由于在一个很宽的波长区段内温度分布很不均匀，因此温度调谐实现起来难度很大，成本也很高。

CWDM避开了这一难点，因而大幅降低了成本，整个CWDM系统成本只有DWDM的30%。

CWDM是通过利用光复用器将在不同光纤中传输的波长结合到一根光纤中传输来实现。

在链路的接收端，利用解复用器将分解后的波长分别送到不同的光纤，接到不同的接收机。

二、波分复用技术的优点WDM技术之所以在近几年得到迅猛发展是因为它具有下述优点：(1) 传输容量大，可节约宝贵的光纤资源。

对单波长光纤系统而言，收发一个信号需要使用一对光纤，而对于WDM系统，不管有多少个信号，整个复用系统只需要一对光纤。

例如对于16个2.5Gb/s系统来说，单波长光纤系统需要32根光纤，而WDM系统仅需要2根光纤。

光线非线性效应及其对光纤通信系统的影响摘要：随着科技的飞速发展、信息时代的到来，信息的传输变得越来越重要。

光纤作为众多传输介质中的一种有着其它介质不可替代的优越性。

它传输容量大、传输带宽宽、抗干扰能力强。

然而，由于光纤中的损耗和色散的限制，使得光纤通信的发展受到了制约。

如果要获得更长的传输距离，则要加大入纤光功率，这样就引起了光纤非线性效应的产生。

本文详细地讨论了几种重要的光纤非线性效应，如受激布里渊散射(SBS)、受激喇曼散射(S RS)、自相位调制(SPM)、交叉相位调制（XPM）、克尔效应（Kerr）、超短脉冲孤立子（S oliton）等现象。

并对其在光纤通信中的应用进行了展望。

关键字：光纤非线性效应、散射、阈值、光功率光纤的非线性效应尽管用于光纤的玻璃材料的非线性很弱，但由于纤芯小，纤芯内场强非常高，且作用距离长，使得光纤中的非线性效应会积累到足够的强度，导致对信号的严重干扰和对系统传输性能的限制。

光纤传输的衰耗和色散与光纤长度呈线性变化的，呈线性效应，而带宽系数与光纤长度呈非线性效应。

非线性效应一般在WDM系统上反映较多，在SDH 系统反映较少，因为在WDM 设备系统中，由于和波器、分波器的插入损耗较大，对16 波系统一般相加在10dB 左右，对32 波系统，相加在15dB 左右，因此需采用EDF A进行放大补偿，在放大光功率的同时，也使光纤中的非线性效应大大增加，成为影响系统性能，限制中继距离的主要因数之一，同时，也增加了ASE 等噪声。

光纤中的非线性效应包括：①散射效应（受激布里渊散射SBS 和受激拉曼散射SRS 等）、②与克尔效应相关的影响，即与折射率密切相关（自相位调制SPM 、交叉相位调制XPM 、四波混频效应FWM ），其中四波混频、交叉相位调制对系统影响严重。

折射率非线性变化SBS、SRS及FWM过程所引起的波长信道的增益或损耗与光信号的强度有关。

这些非线性过程对某些信道提供增益而对另一些信道则产生功率损耗，从而使各个波长间产生串扰。

DWDM系统习题册（答案）DWDM原理一、填空题1、按照信号的复用方式进行分类，可分为频分复用，时分复用，波分复用和空分复用系统；2、使用波长密度较高的WDM称为密集波分复用，使用波长密度较低的WDM称为稀疏波分复用。

3、华为公司使用的DWDM系统频率范围：192.1THz-195.2THz, 频率间隔：100GHz；4、华为公司使用的DWDM系统中参考频率：193.1THz。

5、WDM设备的传输方式包括双纤双向和单纤双向。

6、DWDM通常有两种应用形式：开放式DWDM和集成式DWDM。

7、光源的作用是产生激光或荧光，它是组成光纤通信系统的重要器件，目前广泛应用于光纤通信的光源类型：半导体激光器LD和半导体发光二极管LED；8、激光器的调制方式直接调制和间接调制；9、半导体光检测其主要有两类：PIN光电二极管和APD雪崩二极管；10、现在半导体光放大器（SOA）和光纤光放大器 (FOA) 是主要使用的放大器类型。

11、光纤是由纤芯、涂层和护套三层构成的，光信号是在光纤的纤芯传输。

纤心的折射率大于（大于、小于）涂层的折射率。

12、波分系统选用的激光器是：电吸收调制激光器（EA调制器）。

二、选择题（不定项选择）1、WDM的系统组成，包括：ABCA、OTUB、OMUC、OSCD、OPU2、WDM的优势：ABCDEA、超大容量；B、对数据的“透明”传输；C、系统升级时能最大限度地保护已有投资；D、高度的组网灵活性，经济性和可靠性；E、可兼容全光交换3、DWDM系统的光源的突出特点：BCA，经济可靠B，比较大的色散容纳值C，标准而稳定的波长D，波长可以更改，利于维护；4、常用的外调制器有ABCA、光电调制器；B、声光调测器；C、波导调制器；D、电吸收调制器5、ITU-T中，当光信道间隔为0.8nm的系统，中心波长的偏差不能大于：BA、±10GHzB、±20GHzC、±30GHzD、±40GHz6、由于从光纤传送过来的光信号一般是非常微弱的，因此对光检测器提出了非常高的要求：ABCDEA、在工作波长范围内有足够高的响应度。

文献综述电子信息工程光纤通信中的衰减、色散及非线性特性的研究光纤通信因其具有的损耗低、传输频带宽、容量大、体积小、重量轻、抗电磁干扰、不易串音等优点，备受业内人士青睐，发展非常迅速。

目前，光纤光缆已经进入了有线通信的各个领域，包括邮电通信、广播通信、电力通信和军用通信等领域。

光纤的衰减传输衰减是光纤很重要的一项光学性质，它在很大程度上决定着传输系统的中继距离。

损耗的降低依赖于工艺的提高和对石英材料的研究。

衰减机理又可分为不同的情况：一是石英光纤的固有衰减机理，像石英材料的本证吸收和瑞利散射，这些机理限制了光纤所能达到的最小衰减；二是由于材料和工艺所引起的非固有衰减机理，它可以通过提纯材料或改善工艺而减小，甚至消除其影响，如杂质的吸收、波导的散射等。

光纤材料的本征散射主要指瑞利散射，它是由于光线中折射率在微观上的随机起伏所引起的。

石英光纤在加热拉制过程中，由于热骚动，使原子得到的压缩不均匀，这使物质的密度不均匀，进而使折射率不均匀，这种不均匀性在冷却的过程中被固定下来。

这种不均匀度与波长相比是小尺寸的，因此产生的散射称为瑞利散射。

瑞利散射按1/λ的比例产生衰减，在较长的波长上传输时，瑞利散射衰减大大减小光纤作为光波导遇到不连续点会产生光功率的衰减和反射。

固定接头和活动接头都是光纤通路上的一种特定的不连续点，会引起一定的功率衰减，称为插入衰减，定义为连接器输入功率与输出功率之比的分贝数。

连接错位一般有以下几种情况：轴向位移、连接间隔、倾斜位移。

轴向位移即两根光纤连接处有轴向错位。

其耦合损耗在零点几分贝到几个分贝之间，若错位距离小于光纤直径的5%，则损耗一般可忽略不计。

连接间隔有时又称端分离。

如果两根光纤直接对接，则必须接触在一起，光线分得越开，广的损耗越大。

如果两根光纤通过连接器连接，则不必接触，因为连接器接触产生的相互摩擦会损坏光纤。

倾斜错位又称角错位。

如角错位小于2º，则耦合损耗不会超过0.5dB 。

光纤色散的产生和解决方法由于光纤中所传信号的不同频率成分，或信号能量的各种不同模式成分，在传输的过程中，因速度不同而互相散开，引起传输信号波形失真，脉冲展宽的物理现象称为色散。

光纤色散的存在使传输的信号脉冲发生畸变，从而限制了光纤的传输容量和传输带宽。

色散的原理色散是光纤的一个重要参数，降低光纤的色散，对增加通信容量，延长通信距离，发展高速光纤通信和其它新型光纤通信技术都是至关重要的。

光纤的色散主要由两方面引起：一是光源发出的并不是单色光。

二是调制信号有一定的带宽。

实际上光源发出的光不是单色的，有一定的波长范围，这个范围就是光源的线宽。

在对光源进行调制时，可认为信号是按照同样的方式对光源谱线中的每一分量进行调制的。

一般调制带宽比光源窄得多，因而可以认为光源的线宽就是已调信号带宽，但对高速和线宽极窄的光源，情况不一样。

进入光纤中去的是一个调制了的光谱，如果是单模光纤，它将激发出基模。

如果是多模光纤，则激发出大量模式。

由此可以看出，光纤中的信号能量是由不同的频率成分和模式成分构成的，它们有不同的传播速度，从而引起比较复杂的色散现象。

色散的分类模间色散在多模光纤中，即使是同一波长，不同模式的光由于传播速度的不同而引起的色散称为模式色散。

色度色散指光源光谱中不同波长在光纤中的群延时差所引起的光脉冲展宽现象。

偏振模色散单模光纤中实际存在偏振方向相互正交的两个基模。

当光纤存在双折射时，这两个模式的传输速度不同而引起的色散称为偏振模色散。

偏振模色散的形成一个信号脉冲沿着理想的对称圆形单模光纤，在不受外界干扰情况下进行传输数据时，光纤输入端的光脉冲可分裂成两个垂直的偏振输出脉冲，以相同的的传播速度进行传输，并同时到达光纤输出端。

这两个脉冲叠加在一起后，重现出它们在光纤输入端时的偏振状态，形成光的双折射，即引起偏振模色散。

偏振模色散将引起高速光脉冲畸变，制约传输距离，是高速光纤通信的主要技术难点之一。

光纤的色散引起传输信号的畸变，使通信质量下降，从而限制了通信容量和通信距离。

DWDM系统习题册（答案）DWDM原理一、填空题1、按照信号的复用方式进行分类，可分为频分复用，时分复用，波分复用和空分复用系统；2、使用波长密度较高的WDM称为密集波分复用，使用波长密度较低的WDM称为稀疏波分复用。

3、华为公司使用的DWDM系统频率范围：192.1THz-195.2THz, 频率间隔：100GHz；4、华为公司使用的DWDM系统中参考频率：193.1THz。

5、WDM设备的传输方式包括双纤双向和单纤双向。

6、DWDM通常有两种应用形式：开放式DWDM和集成式DWDM。

7、光源的作用是产生激光或荧光，它是组成光纤通信系统的重要器件，目前广泛应用于光纤通信的光源类型：半导体激光器LD和半导体发光二极管LED；8、激光器的调制方式直接调制和间接调制；9、半导体光检测其主要有两类：PIN光电二极管和APD雪崩二极管；10、现在半导体光放大器（SOA）和光纤光放大器 (FOA) 是主要使用的放大器类型。

11、光纤是由纤芯、涂层和护套三层构成的，光信号是在光纤的纤芯传输。

纤心的折射率大于（大于、小于）涂层的折射率。

12、波分系统选用的激光器是：电吸收调制激光器（EA调制器）。

二、选择题（不定项选择）1、WDM的系统组成，包括：ABCA、OTUB、OMUC、OSCD、OPU2、WDM的优势：ABCDEA、超大容量；B、对数据的“透明”传输；C、系统升级时能最大限度地保护已有投资；D、高度的组网灵活性，经济性和可靠性；E、可兼容全光交换3、DWDM系统的光源的突出特点：BCA，经济可靠B，比较大的色散容纳值C，标准而稳定的波长D，波长可以更改，利于维护；4、常用的外调制器有ABCA、光电调制器；B、声光调测器；C、波导调制器；D、电吸收调制器5、ITU-T中，当光信道间隔为0.8nm的系统，中心波长的偏差不能大于：BA、±10GHzB、±20GHzC、±30GHzD、±40GHz6、由于从光纤传送过来的光信号一般是非常微弱的，因此对光检测器提出了非常高的要求：ABCDEA、在工作波长范围内有足够高的响应度。

DWDM与组网要素分析史艺辽宁铁道职业技术学院摘要：本文主要介绍了DWDM光传送系统的基本概念、系统优越性和组网方式，分析了影响DWDM组网的基本要素及减小影响的方法。

关键词：DWDM、组网、色散、信噪比、非线性效应DWDM（Dense Wavelength Division Multiplxing）是一种先进的光纤通信技术，具有很大优越性和发展潜力。

随着通信技术的发展，以DWDM技术为核心的光传送网已逐步成为通信网络的主要传送平台，也将成为整个通信网络向全光网络演变的必然。

本文就DWDM系统的基本概念、组网方式和应用问题进行探讨。

1 DWDM概述1.1 DWDM的定义DWDM中文之意为密集波分复用，由波分复用（WDM）技术发展而来。

所谓密集波分复用技术是一种光纤数据传输技术，该技术利用激光的波长按照比特位并行传输或字符串行传输方式在光纤内传输数据。

1.2 DWDM基本原理DWDM的基本原理是：在发送端采用光复用装置，将多个不同波长的光信号合并起来送入一根光纤进行传播；在接收端，利用光解复用装置把不同波长的光信号分开，从而实现了在一根光纤中进行多路光信号的复用传输。

DWDM技术可以在一对光纤上提供数十个，及至上百个波长，大大地扩大了光纤容量，是一种有效提高系统传输容量的方法。

处于1528.77nm～1602.86nm的范围之内，频率间隔100GHz、50GHz或更小，更加充分地利用了光纤的巨大可用带宽资源。

1.3 DWDM系统类型DWDM系统有许多分类方式，常见的分类方法有以下几种：(1)按照信道传输速率可分为：5Gbit/s、10 Gbit/s、40Gbit/s、100Gbit/s及混合速率。

(2)按照信道承载业务可分为PDH、SDH、ATM、IP或混合业务等。

(3)按照信道数可分为4波、8波、16波、32波和40波、80波、160波等。

(4)按照系统总容量可分为10Gbit/s、20 Gbit/s、40Gbit/s、80Gbit/s等。

毕业论文题目: DWDM的介绍与分析学院(直属系):年级、专业:姓名:学号:指导教师:完成时间:目录摘要 (1)前言 (2)第一章 DWDM技术的介绍 (3)第一节 DWDM的原理概论 (4)第二节 DWDM的特点 (5)第三节 DWDM的基本类型 (7)第二章 DWDM系统的介绍 (9)第一节 DWDM系统的基本结构与工作原理 (9)第二节 DWDM系统的网元类型与组网 (11)第三章 DWDM的关键技术 (13)第一节光合波与分波技术 (14)第二节光源技术 (14)第三节光放大技术 (15)第四节光波长转换技术 (17)第四章 DWDM技术在铁路干线中的应用 (18)第一节 XX—XX线路的DWDM网络结构 (19)第二节铁路传输设备的纤芯应用 (19)总结与体会 (21)谢词 (22)参考文献 (23)DWDM的介绍与分析摘要DWDM系统是20世纪90年代末国际上商用的大容量光通信产品，它能适应快速增长的数据通信的需求，特别是快速增长的IP业务对传输容量的冲击。

波分复用技术，可以充分利用光纤的巨大带宽资源，实现超大容量传输，由于DWDM系统的复用光通路速率可以是2.5Gbit/s、10Gbit/s等，而复用光通道的数量可以是4、8、16、32，甚至更多，因此系统的传统的传输容量可达到300~400Gbit/s。

而这样巨大的传输容量是传统的技术根本无法做到的。

波分复用技术的发展是光纤通信发展史上的又一里程碑，不仅彻底的开发了无穷无尽的光传输线路的容量，近几年在全球范围内形成了采用DWDM系统扩大现有光纤传输容量的潮流。

关键词：DWDM 光纤远距离传输超大容量前言随着话音业务的飞速增长和各种新业务的不断涌现，特别是IP技术日新月异的发展，网络容量必将会受到严重的挑战，SDM（空分复用技术）和TDM（时分复用技术）等传统的扩容方法不能满足时代需求，从而出现了新技术DWDM（DenseWavelength Division Multiplexing，密集波分复用技术，亦称波分复用技术）。

光通信中的关键技术光纤通信技术的出现是通信史上的一次重要革命.作为宽带传输解决方案的光纤通信从其诞生之日起,就受到人们的特别重视．并且一直保持着强劲的发展势头。

特别是在20世纪90年代中期到末期的这段时间，无论是在技术方面还是在其相关产品方面，光通信都得到了飞速的发展,并确立了其在通信领域不可替代的核心地位。

当前,光通信技术正以超乎人们想像的速度发展。

在过去的10年里，光传输速率提高了100倍，预计在未来1O年里还将提高100倍左右.IP业务持续的指数式增长，对光通信的发展带来了新的机遇和挑战:一方面,IP巨大的业务量和不对称性刺激了波分复用（WDM)技术的应用和迅猛发展；另一方面，IP业务与电路变换的差异也对基于电路交换的SDH(同步数字系列）提出了挑战.光通信本身也正处在深刻的变革之中，特别是“光网络”的兴起和发展，在光域上可进行复用、解复用、选路和交换，可以充分利用光纤的巨大带宽资源增加网络容量，实现各种业务的“透明”传输，所以光通信技术更是成了人们关注的焦点。

本文将对光通信中的几种重要技术作一简要介绍和展望.一、复用技术1。

时分复用技术（TDM)复用技术是加大通信线路传输容量的好办法.数字通信利用时分复用技术,数字群系列先是PDH各群，后有SDH各群,由电的合路/分路器和合群/分群器（MUX/De-MUX)构成。

电的TDM目前的最高数字应用速率为10Gbit/s。

把这最高数字速率的数字群向光纤上的光载波直接调制，就成为光纤传输的最高数字速率。

而光纤本身却有很大的潜在容量，所以说光纤受到电的最高速率的限制。

实际上当传输速率由10Gbit/s提高到20Gbit/s左右时已接近半导体技术或微电子工艺的技术极限,即便开发出更高速率的TDM电子器件和线路，例如采用微真空光电子器件、原子级电子开关等技术，其开发和生产成本必然昂贵，造成传输设备、系统价格很高而不可取，更何况此时光纤色散和非线性的影响更加严重，造成传输困难.所以，尽管TDM的实验室速率已达40Gbit/s,但要在G。

光纤通信课后答案第一章基本理论1、阶跃型折射率光纤的单模传输原理是什么?答:当归一化频率V小于二阶模LP11归一化截止频率，即O<V<2.40483时，此时管线中只有一种传输模式，即单模传输。

2、管线的损耗和色散对光纤通信系统有哪些影响?答:在光纤通信系统中，光纤损耗是限制无中继通信距离的重要因素之一，在很大程度上决定着传输系统的中继距离;光纤的色散引起传输信号的畸变，使通信质量下降，从而限制了通信容量和通信距离。

3、光纤中有哪几种色散?解释其含义。

答: (1）模式色散:在多模光纤中存在许多传输模式，不同模式沿光纤轴向的传输速度也不同，到达接收端所用的时间不同，而产生了模式色散。

(2）材料色散:由于光纤材料的折射率是波长的非线性函数，从而使光的传输速度随波长的变化而变化，由此引起的色散称为材料色散。

(3）波导色散:统一模式的相位常数随波长而变化，即群速度随波长而变化，由此引起的色散称为波导色散。

5、光纤非线性效应对光纤通信系统有什么影响?答:光纤中的非线性效应对于光纤通信系统有正反两方面的作用，一方面可引起传输信号的附加损耗，波分复用系统中信道之间的串话以及信号载波的移动等，另一方面又可以被利用来开发如放大器、调制器等新型器件。

6、单模光纤有哪几类?答:单模光纤分为四类:非色散位移单模光纤、色散位移单模光纤、截止波长位移单模光纤、非零色散位移单模光纤。

7、光缆由哪几部分组成?答:加强件、缆芯、外护层。

*、光纤优点:巨大带宽(200THz)、传输损耗小、体积小重量轻、抗电磁干扰、节约金属。

*、光纤损耗:光纤对光波产生的衰减作用。

引起光纤损耗的因素:本征损耗、制造损耗、附加损耗。

*、光纤色散:由于光纤所传输的信号是由不同频率成分和不同模式成分所携带的，不同频率成分和不同模式成分的传输速度不同，导致信号的畸变。

引起光纤色散的因素:光信号不是单色光、光纤对于光信号的色散作用。

色散种类:模式色散(同波长不同模式)、材料色散(折射率)、波导色散(同模式，相位常数)。

光线非线性效应及其对光纤通信系统的影响摘要：随着科技的飞速发展、信息时代的到来，信息的传输变得越来越重要。

光纤作为众多传输介质中的一种有着其它介质不可替代的优越性。

它传输容量大、传输带宽宽、抗干扰能力强。

然而，由于光纤中的损耗和色散的限制，使得光纤通信的发展受到了制约。

如果要获得更长的传输距离，则要加大入纤光功率，这样就引起了光纤非线性效应的产生。

本文详细地讨论了几种重要的光纤非线性效应，如受激布里渊散射(SBS)、受激喇曼散射(SRS)、自相位调制(SPM)、交叉相位调制（XPM）、克尔效应（Kerr）、超短脉冲孤立子（Soliton）等现象。

并对其在光纤通信中的应用进行了展望。

关键字：光纤非线性效应、散射、阈值、光功率光纤的非线性效应尽管用于光纤的玻璃材料的非线性很弱，但由于纤芯小，纤芯内场强非常高，且作用距离长，使得光纤中的非线性效应会积累到足够的强度，导致对信号的严重干扰和对系统传输性能的限制。

光纤传输的衰耗和色散与光纤长度呈线性变化的，呈线性效应，而带宽系数与光纤长度呈非线性效应。

非线性效应一般在WDM系统上反映较多，在SDH 系统反映较少，因为在WDM 设备系统中，由于和波器、分波器的插入损耗较大，对16 波系统一般相加在10dB 左右，对32 波系统，相加在15dB 左右，因此需采用EDFA进行放大补偿，在放大光功率的同时，也使光纤中的非线性效应大大增加，成为影响系统性能，限制中继距离的主要因数之一，同时，也增加了ASE 等噪声。

光纤中的非线性效应包括：①散射效应（受激布里渊散射SBS 和受激拉曼散射S RS 等）、②与克尔效应相关的影响，即与折射率密切相关（自相位调制SPM 、交叉相位调制XPM 、四波混频效应FWM ），其中四波混频、交叉相位调制对系统影响严重。

折射率非线性变化SBS、SRS及FWM过程所引起的波长信道的增益或损耗与光信号的强度有关。

这些非线性过程对某些信道提供增益而对另一些信道则产生功率损耗，从而使各个波长间产生串扰。

光纤色散和非线性对 !"!# 系统的影响及其消除王英杰，尹树华，邓大鹏，刘德明 （西安通信学院，陕西 西安 H $&&(*）·论文·【摘 要 】 围 绕 光 纤 色 散 和 非 线 性 效 应 对 !"!# 系 统 传 输 限 制 的 问 题 进 行 了 深 入 的 讨 论 ， 提 出 消 除 限 制!"!# 传 输 的 有 效 方 法 。

【关键词】密集波分复用；偏振模色散；非线性效应；光纤【&’()*+,)】37<1 0:0>8 <1 P <1=Q11>P <+ P>;:<R >P ;7> R <,<;<+S 089/R >, 9T 90;<=:R T</>8U 1 P <10>81<9+ :+P +9+R <+>:8>TT >=; 9+ !"!# 1V1;>, ;8:+1,<11<9+ :+P 089091>P :+ >TT >=;<W > ,>;79P ;9 >R <,<+:;> ;7> R <,<; T 98 !"!# 1V1;>, ;8:+1,<11<9+- 【-./ 01*2(】!"!#；F #!；+9+R <+>:8 >TT >=;1；90;<=:R T</>8 !"!# 传输系统充分利用光纤在 $ %&&’$ ()* +, 的波段范围内具有平坦的衰减性能，在一根光纤上传输多个波长 （信 道 ），每 个 信 道 都 可 以 支 持 )-* ./01 或 $& ./01 运 行 速 率。

光纤的非线性光学效应及其对光纤通信的影响随着科学技术的发展，人们对物质和文化生活的要求不断提高，导致待传输的信息量（语音、图像、视频和数据等）爆炸式增长，光纤通信已成为大容量现代传输网的基本组成形式。

近些年由于掺铒光纤放大器（EDFA）的实用化，在信号的传输过程中，光纤的损耗对系统影响已不再是主要因素了，而光纤的非线性光学效应确引起人们的极大关注。

特别是在密集波分复用（DWDM）系统中，随着光纤中信道数量的增多，进入光纤的光功率将随之加大，光纤的非线性光学效应将成为影响系统性能的主要因素。

本文介绍了光纤中常见的几种非线性光学效应及其对光纤通信的影响。

标签：非线性光学效应受激散射效应非线性折射率效应交叉相位调制Abstract：With the development of science and technology，people’s material and cultural life is ever increasing，cause the amount of information to be transmitted（voice，image，video and data，etc.）explosive growth，large-capacity optical fiber communication has become a basic modern communication network composition form. In recent years because of EDFA practical，in the process of signal transmission fiber loss impact on the system is no longer a major factor，while the nonlinear optical effect indeed cause for concern. Especially in DWDM systems，with the increase in the number of channels in optical fibers，The optical power into the fiber increases，nonlinear optical effect will become a major factor affecting system performance. This article describes several common optical fiber nonlinear effects and their impact on the optical fiber communication Key words：nonlinear optical effects；stimulated scattering effects；nonlinear refractive index effects；cross-phase modulation中圖分类号：TN24 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2014）03-0009-03非线性光学效应是光场与传输介质相互作用时发生的一种物理效应，当光纤中传输的光功率较弱时，光纤呈现为线性系统，其各项特征参量随光场作线性变化，但在高强度的电磁场中，任何电介质（包括光纤）都会表现出非线性特性。