脉冲的涨宽与变窄课件.ppt

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1、关于脉冲的涨宽与变窄现在学习的是第1页，共21页光脉冲传输的基本方程在单模光纤中传播的光场的每一个频率分量都是平面波，可写成 式中，G(0,)为初始振幅；为模式传播常数，F(x，y)为模式场分布，通常F(x，y)也与频率和非线性有关，但对谱宽 0的光脉冲和弱非线性近似下，其依存关系可忽略不计。这里0是脉冲频谱的中心频率，称为载频。现在学习的是第2页，共21页在范围的不同谱分量的光场在光纤中传输关系 对上式作傅氏逆变换，得 脉冲展宽是由的频率依赖性引起的，不同频率分量的光场将以不同的()传输现在学习的是第3页，共21页对0表示从脉冲前沿到后沿变化时，瞬时频率线性增加，称为正啁啾或上啁啾;C0，啁

2、啾高斯脉冲单调展宽的速度比非啁啾脉冲的快；异号时，2C0，在传输的初始段，脉冲宽度变窄，并在距离zmin处压缩至最窄，此处zmin值为zmin=C(1+C2)/LD现在学习的是第15页，共21页而最窄的脉宽为Tmin=T0/(1+C2)1/2由式(3.1.11)和上式可得Tmin=1，可见在zmin处，初始输入的啁啾高斯脉冲已演化为变换限制脉冲变换限制脉冲。2C 0时可以实现对初始脉冲的压缩，当C0时，可以采用正色散光纤对光脉冲进行压缩，这在光纤通信系统设计中，将可加以利用，对由负色散引起的展宽进行补偿以提高通信容量，称为色散补偿。现在学习的是第16页，共21页通过分析，对具有均方根谱宽的高斯

3、光谱，得到的展宽因子的解析表示为 式中V=20，该式提供了一般性光源产生的光脉冲在色散影响下产生的脉冲展宽现在学习的是第17页，共21页色散诱导的线性频率啁啾色散诱导的线性频率啁啾 脉宽变化反映脉冲频谱结构发生了变化，即使初始脉冲不含啁啾成分，但在色散光纤中传输时，却变成了含啁啾成分的脉冲。这种现象称为色色散散诱诱导导线线性频率啁啾性频率啁啾。色散导致的啁啾频率分量，不同频率分量在光纤内以略微不同的速度传输，导致脉冲展宽，这是光纤色散对光脉冲传输特性影响过程的两方面的表现：色色散散导导致致啁啁啾啾，啁啁啾啾促促进进了了脉脉冲冲展展宽宽。在在正正色色散散区区红红光光频频率率分分量量比蓝光分量传输

4、速度快，而在负色散区则相反比蓝光分量传输速度快，而在负色散区则相反现在学习的是第18页，共21页对于无初始啁啾脉冲(C=0)，无论在正色散区还是负色散区，都将导致相同的展宽量。若2=0，则所有频率分量都同时到达，脉冲宽度就保持不变。但是对初始啁啾脉冲(C0)，情况就不同若满足条件2C0时，色散啁啾与初始啁啾符号相反，将导致净啁啾减小，脉宽变窄，最小脉冲宽度出现在两啁啾相等处，随着传输距离的增加，色散啁啾超过初始啁啾而起支配作用，脉冲又开始展宽，出现图32中脉宽随传输距离的变化趋势现在学习的是第19页，共21页一般光波系统中，损耗、群色散与非线性效应是影响信号传输特性的三个基本因素。现在学习的是第20页，共21页2022/10/12感谢大家观看现在学习的是第21页，共21页