光纤通信中的衰减、色散及非线性特性的研究【开题报告】

开题报告

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

一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义

如今光纤通信已经得到迅速的发展，这与其优越性是分不开的。光纤通信的主要优点有：（1）传输损耗小，容量大；（2）尺寸小，重量轻，有利于敷设和运输；(3) 抗电磁干扰性能好，适合应用于强电干扰和电磁辐射的环境中；（4）光纤之间的串话小；（5）制造光纤的主要原料是二氧化硅，它是地球上蕴藏最丰富的物质，取之不尽，用之不竭。但光纤通信也受到光纤的衰减效应、色散效应、非线性效应等诸多因素的制约。

光纤材料的本征吸收和本征散射是光纤的固有衰减机理，光纤材料的本征散射主要指瑞利散射。光纤的损耗特性主要包括光纤自身的损耗和通信系统的插入损耗等。这方面的新技术有低噪声放大技术、新型调制格式等。色散是指不同频率的电波以不同的相速度和群速度在介质中传播的物理现象。光纤的色散包括模式色散、材料色散、波导色散。这方面的新技术有群速度色散、偏振模色散等。非线性折射率波动效应可分为三大类：自相位调制（SPM），交叉相位调制（XPM)以及四波混频（FWM）。非线性受激散射可分为布里渊散射和拉曼散射两种形式。这方面的新技术有非线性光学效应的抑制等。

光纤的损耗决定了光纤通信系统中的无中继传输距离，光纤的色散导致光脉冲的展宽，从而从两个方面影响系统的传输性能，在传输距离一定的情

况下，色散限制系统的传输速率；在传输速率一定的条件下色散限制系统的传输距离。光纤的衰减效应、色散效应、非线性效应严重的影响了光纤通信的质量与传输距离，所以对光纤的衰减效应、色散效应、非线性效应的研究，是对光纤通信的发展有重大意义的。

二、研究的基本内容，拟解决的主要问题：

本课题主要研究以下四个方面：

（1）光纤通信的基本定义及特点

（2）光纤的衰减效应的定义、基本特性及仿真

（3）光纤的色散效应的定义、基本特性及仿真

（4）光纤的非线性效应的定义、基本特性及仿真

三、研究步骤、方法及措施：

2010年11月--2011年2月为准备阶段

查阅资料，酝酿课题仿真资料等

2011年3月-2011年4月写出初稿

2011年5月实施阶段

积累资料，完善仿真方案，写出论文,结题验收

四、参考文献

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