光孤子通信

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—光孤子组
源自文库
光孤子定义
• 孤子（Soliton）——又称孤立波(Solitary wave)，
是一种特殊形式的超短脉冲，或者说是一种在传播过 程中形状、幅度和速度都维持不变的脉冲状行波。有 人把孤子定义为：孤子与其他同类孤立波相遇后，能 维持其幅度、形状和速度不变。
• 光孤子——是经光纤长距离传输之后，其幅度和波
光孤子通信的优点及应用前景
光孤子通信优点
• 1．容量大 • 2．误码率低、抗干扰能力强
• 3．可以不用中继站
• 4．可以工作于高温状态 • 5．可以进行波分复用，提高码速
光孤子通信的发展
• 光孤子通信目前仍处于探索和实验研究阶段 • 光孤子通信在超长距离、高速、大容量的全光 通信中，特别是在海底光通信系统中。有着极 大的发展前景
光孤子通信技术
主要内容
一 .光孤子 二 .光孤子通信 三 .光孤子通信优点及应用前景
光孤子
孤子的由来
孤子： 这个名词首先是在物理的流体力学中提出来的，1834 年，美国科学家约翰斯科特罗素观察到这样一个现象，在一 条很窄的河道上，迅速拉动一条船前进，当船突然停下来大 的时候，在船头形成了一条孤立的水波迅速离开船头，以 14-15千米每小时的速度前进，而波的形状未发生改变，前 进了两三千米才消失，他称这个波为孤立波。 孤立波在相互碰撞后，仍能保持各自的形状和速度不变， 好像粒子一样，故人们把孤立波又称为孤立子，简称孤子。
课外延展
克尔效应：指与电场二次方成正比的电感应双折射现象
放在电场中的物质，由于其分子受到电力的作用而发生 取向(偏转)，呈现各向异性，结果产生双折射，即沿两个 不同方向物质对光的折射能力有所不同。 这一现象是 1875年J.克尔发现的。后人称它为克尔效应。
光孤子通信
光孤子通信的定义
• 光孤子通信——是利用光孤子作为载体 的通信方式。
形宽度都不变的超短光脉冲（ps数量级）。
光孤子形成的原因
• 光孤子的形成是光纤的色散与非线性效应相互平衡的 结果。 • 色散——使经过光纤传输一定距离后的光信号出现波 形展宽的现象。 • 非线性效应——在入射光功率较强的条件下，光纤折 射率随光强度变化的现象（这种折射率随光强变化的 特性称为克尔效应）。
光孤子通信系统的构成框图
光纤传输系统 EDFA 孤子源 调制 探测
隔离器
脉冲源 EDFA EDFA EDFA
光孤子通信系统工作原理
光孤子源产生一系列脉冲宽度很窄的光脉冲（即光 孤子流），作为信息载体进入光调制器，使信息对光 孤子进行调制。被调制的光孤子流经掺铒光纤放大器 和光隔离器后，进入光纤中传输。为克服光纤损耗带 来的光孤子减弱，在光纤线路上周期性地插入EDFA， 向光孤子注入能量，以补偿光纤传输而引起的能量损 耗，确保光孤子稳定传输。在接收端，通过光检测器 和解调装置，恢复光孤子所承载的信息。