光纤中的非线性效应的研究

高梁五邑大学信息工程学院高梁硕士学位研究生课程论文 高梁高梁高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁作业题目： 稻子 高梁 高梁 高梁 高梁光纤中非线性效应的研究 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁高梁高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁课程名称： 稻子 高梁 高梁 高梁 高梁光纤通信 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁高梁学生姓名： 稻子 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁刘程鹏 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁高梁学 高梁 高梁 高梁 高梁号： 稻子 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁2111504002 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁高梁年 高梁 高梁 高梁 高梁级： 稻子 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁研一 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁高梁专 高梁 高梁 高梁 高梁业： 稻子 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁信息与通信工程 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁高梁评定成绩： 稻子 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁高梁高梁高梁2016 高梁年 高梁6 月 高梁16 高梁日 高梁高梁高梁高梁光纤中的非线性效应研究 高梁摘要： 稻子通常在光场较弱的情况下， 玉米可以认为光纤的各种特征参量随光场强弱作线性变化， 玉米这时光纤对光场来讲是一种线性媒质。 高梁但是在很强的光场作用下， 玉米光纤对光场就会呈现出另外一种情况， 玉米即光纤的各种特征参量会随光场呈非线性变化。 高梁它主要包括两类： 稻子一类是由于散射作用而产生的非线性效应， 玉米另一类是由于光纤的折射指数随光强度变化而引起的非线性效应。 高梁高梁关键词： 稻子散射； 稻子折射； 稻子非线性效应 高梁高梁Research 高梁on 高梁nonlinear 高梁effect 高梁in 高梁optical 高梁fiber 高梁Abstract:Under 高梁the 高梁condition 高梁that 高梁the 高梁light 高梁field 高梁is 高梁weak, 高梁it 高梁is 高梁considered 高梁that 高梁the 高梁various 高梁characteristic 高梁parameters 高梁of 高梁the 高梁optical 高梁fiber 高梁can 高梁be 高梁varied 高梁linearly 高梁with 高梁the 高梁weak 高梁field 高梁strength. 高梁But 高梁in 高梁a 高梁very 高梁strong 高梁light 高梁field, 高梁the 高梁optical 高梁field 高梁will 高梁show 高梁another 高梁condition, 高梁that 高梁is, 高梁all 高梁kinds 高梁of 高梁characteristic 高梁parameters 高梁of 高梁the 高梁optical 高梁fiber 高梁will 高梁change 高梁with 高梁the 高梁light 高梁field. 高梁It 高梁mainly 高梁includes 高梁two 高梁kinds: 高梁one 高梁kind 高梁is 高梁due 高梁to 高梁the 高梁scattering 高梁effect 高梁and 高梁the 高梁nonlinear 高梁effect, 高梁and 高梁the 高梁other 高梁is 高梁the 高梁nonlinear 高梁effect 高梁caused 高梁by 高梁the 高梁refractive 高梁index 高梁of 高梁the 高梁optical 高梁fiber 高梁with 高梁the 高梁change 高梁of 高梁light 高梁intensity.高梁Key 高梁words:Scattering;小麦 高梁refraction;小麦 高梁nonlinear 高梁effect 高梁高梁高梁高梁高梁高梁高梁高梁一、 稻子引言 高梁进入 21 世纪以来， 玉米随着语音、 稻子图像和数据等信息量爆炸式的增长 , 高梁尤其是因特网的迅速崛起， 玉米人们对于信息获取的需求呈现出供不应求的态势。 高梁这对通信系统容量和多业务平台的服务质量提出了新的挑战， 玉米也反过来推动了通信技术的快速发展。 高梁1966 年， 玉米美籍华人高锟博士提出可以通过去杂质降低光纤损耗至20dB/km， 玉米使光纤用于通信成为可能， 玉米从而开启了人类通信史的新纪元。 高梁与传统的电通信相比， 玉米光纤通信以其损耗低、 稻子传输频带宽、 稻子容量大、 稻子抗电磁干扰等优势备受业界青睐， 玉米已成为一种不可替代的支撑性传输技术。 高梁高梁光纤通信自从问世以来， 玉米就一直向着两个目标不断发展， 玉米一是延长无电中继距离； 稻子二是提高传输速率（容量） 小麦。 高梁 高梁随着掺铒光纤放大器（EDFA） 小麦的大量商用， 玉米大大增加了无电中继的传输距离； 稻子同时， 玉米密集波分复用（ DWDM） 小麦技术的成熟， 玉米极大地增加了光纤中可传输信息的容量， 玉米降低了成本。 高梁光纤通信技术正朝着超高速超长距离的方向发展， 玉米并逐步向下一代光网络演进。 高梁但随着波分复用信道数的增加， 玉米单通道速率的提高， 玉米光纤的非线性效应成为制约系统性能的主要因素。 高梁高速长距离传输必须克服非线性效应的影响。 高梁因此， 玉米如何提高光纤传输系统的容量， 玉米增加无电中继的传输距离， 玉米克服非线性效应， 玉米已经成为光纤通信领域研究的热点。 高梁高梁本文详细介绍了在光纤中的几种重要的非线性现象， 玉米引出了非线性折射率相关的自相位调制（SPM） 小麦、 稻子交叉相位调制（ XPM） 小麦和四波混频（FWM） 小麦等克尔效应， 玉米以及与受激非弹性散射相关的受激喇曼散射（SRS） 小麦与受激布里渊散射（SBS） 小麦效应。 高梁高梁二、 稻子光纤的非线性特性 高梁在高强度电磁场中， 玉米任何电介质对光的响应都会变成非线性， 玉米光纤也不例外。 高梁从其基能级看， 玉米介质非线性效应的起因与施加到它上面的场的影响下束缚电子的非谐振运动有关， 玉米结果导致电耦极子的极化强度 P 对于电场 E 高梁是非线性的， 玉米但满足通常的关系式 高梁高梁(1)(2)(3)0: )PEE式中， 玉米 是真空中的介电常数， 玉米 阶电极化率， 玉米考虑到光的偏振效()1,2j应， 玉米 高梁是 高梁阶张量。 高梁线性电极化率 对 P 的贡献是主要的， 玉米它的影响包()j ()含在折射率 n 和衰减常数 内。 高梁二阶电极化率 对应于二次谐波的产生和频(2)运转等非线性效应。 高梁然而， 玉米 只在某些分子结构非反演对称的介质中才不为(2)零。 高梁因为 分子是对称结构， 玉米因为对石英玻璃 等于零。 高梁所以光纤通常不2SiO(2)显示二阶非线性效应， 玉米然而电四极矩和磁偶极矩能产生弱的二阶非线性效应， 玉米纤芯中的缺陷和色心在某种条件下也对二次谐波的产生发生影响。 高梁高梁2.1 高梁非线性折射率 高梁光纤中的最低阶非线性效应起源于三阶电极化率 ， 玉米它是引起诸如三次谐波(3)产生、 稻子四波混频以及非线性折射等现象的主要原因。 高梁然而， 玉米除非采取特别的措施实现相位匹配， 玉米牵涉到新频率产生的（三次谐波的产生或四波混频） 小麦非线性过程在光纤中是不易发生的。 高梁因而， 玉米光纤中的大部分非线性效应起源于非线性折射率， 玉米而折射率与光强有关的现象是由 引起的， 玉米即光纤的折射率可表示(3)成 高梁高梁高梁22(,)()nwEnE中， 玉米n(w)小麦是折射率， 玉米 为光纤内的光强， 玉米 是与 有关的非线性折射率系数 高梁22n(3)高梁(3)2Re8n式中 Re 表示实数部分， 玉米并且假设光场是线偏振的， 玉米因而四阶张量只有一个分量 对折射率有贡献。 高梁 张量的特性能通过非线性双折射影响光束的偏(3) (3)振特性。 高梁高梁折射率与光强的依赖关系导致了大量有趣的非线性效应， 玉米其中研究最广泛的是自相位调制（SPM） 小麦和交叉相位调制（ XPM） 小麦。 高梁SPM 高梁指的是光场在光纤内传输时光场本身引起的相移， 玉米它的大小可以通过记录光场相位的变化得到 高梁高梁高梁20 0nkLnEkL式中， 玉米 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁 高梁， 玉米L 是光纤长度。 高梁与光强有关的非线性相移 是220NLnkE由 SPM 引起的。 高梁在其他方面， 玉米SPM 与超短脉冲的频谱展宽有关， 玉米而在光纤的反常色散区与光孤子的存在有关。 高梁高梁XPM 高梁指的是由不同波长、 稻子传输方向或偏振态的脉冲共同传输时， 玉米一种光场引起的另一种光场的非线性相移。 高梁它的起源可以通过 高梁高梁12exp()exp().2EiwtEiwtcc.c.表示复共轭， 玉米当两个频率分别为 和 ， 玉米x 方向偏振的光波同时在光纤内传输时， 玉米12频率为 的光场的非线性相移为 高梁1高梁 高梁22201()NLnk由于相位失配的关系， 玉米这里忽略了频率 和 以外产生极化的所有项。 高梁上述公式右边的1w2两项分别由 高梁SPM 高梁和 高梁XPM 高梁引起。 高梁XPM 高梁的一种重要特性是， 玉米对相同强度的光场， 玉米XPM 对非线性相移的贡献是 高梁SPM 高梁的两倍。 高梁在其他方面， 玉米XPM 高梁与共同传输光脉冲的不对称频谱展宽有关。 高梁高梁2.2 高梁受激非弹性散射 高梁由三阶电极化率 高梁决定的非线性效应， 玉米在电磁场和电介质之间无能量交换这(3)个意义上来说是弹性的。 高梁二阶非线性效应起因于光场把部分能量传递给介质的受激非弹性散射。 高梁光纤中由两个重要的非线性效应属于受激非弹性散射， 玉米它们都和石英的振动激发态有关， 玉米这就是众所周知的受激拉曼散射（ SRS） 小麦和受激布里渊散射（SBS） 小麦,它们也是最早研究的光纤中的非线性效应。 高梁二者的主要区别是： 稻子在 SRS 中参与的是光学声子， 玉米而在 SBS 中参与的是声学声子。 高梁一幅简单的量子力学图像对 SRS 和 SBS 都是适用的。 高梁一个入射场的光子（通常称为泵浦）小麦的湮灭， 玉米产生了一个下移斯托克斯频率的光子和保持能量与动量守恒的另一个具有恰当能量和动量的声子。 高梁当然， 玉米如果吸收一个具有恰当能量和动量的声子，0k玉米也可能产生有更高能量的光子， 玉米称为反斯托克斯频率。 高梁尽管 高梁SRS 高梁和 高梁SBS 高梁在起因上多么相似， 玉米由于声子和光子不同的色散关系， 玉米导致它们之间一些基本的差别， 玉米其中最根本的区别在于光纤中的 高梁SBS 高梁只发生在后向， 玉米而 高梁SRS 高梁在两种方向均能发生， 玉米主要是前向。 高梁高梁虽然光纤中 高梁SRS 高梁和 高梁SBS 高梁的完整的描述和相互牵连的， 玉米当斯托克斯波最初的发展可由简单的关系式来描述， 玉米随 高梁SRS， 玉米此关系式为 高梁高梁高梁sRpsdIgIz式中， 玉米 为斯托克斯光强， 玉米 为泵浦光强， 玉米 为拉曼增益系数。 高梁对 高梁SBS 高梁有类s pIRg似的表达式， 玉米用布里渊增益系数 代替 即可。 高梁对石英光纤， 玉米 和 可通过B BgR实验测得， 玉米测得的拉曼增益谱非常宽， 玉米带宽约为 30THz； 稻子泵浦波长在 高梁附1.5um近时， 玉米峰值增益 ， 玉米斯托克斯频率约为 13THz。 高梁相反， 玉米布里渊147*0/Rgms增益谱相当窄， 玉米带宽仅约 高梁100MHz， 玉米泵浦波长在 附近， 玉米在斯托克斯位移约1.5um10GHz 处产生峰值布里渊增益谱。 高梁对窄带宽泵浦， 玉米峰值增益 ； 稻子对宽16*0/W带泵浦， 玉米其峰值增益应除以 因子， 玉米这里 为泵浦光带宽， 玉米 是布pBvpvBv里渊增益带宽。 高梁高梁SRS 高梁和 高梁SBS 高梁的一个重要特征是， 玉米它们都表现出了类似阈值的行为， 玉米例如， 玉米只有当泵浦光强超过一定的阈值时， 玉米才发生从泵浦能量向斯托克斯能量的有效转移。高梁对 高梁SRS， 玉米在 高梁的单模光纤中， 玉米泵浦强度阈值为 高梁1L=高梁6()thpRIg典型值约为 ， 玉米在泵功率约为 1W 时能够观察到 SRS。 高梁对于20MWcmSBS， 玉米类似的计算表面， 玉米其阈值泵浦光强为 高梁高梁21()thpBIg因为布里渊增益系数 较 大两个数量级， 玉米故 高梁SBS 高梁的阈值典型值约为R1mW。 高梁高梁三、 稻子非线性效应的分类与简介 高梁自光纤放大器问世以来， 玉米光网络中就采用光纤放大器， 玉米减小光电中继器， 玉米甚至不用光电中继器， 玉米随之而来的即是信号传输的距离更长。 高梁更长的传输距离和光纤放大器输出的高功率， 玉米使光纤非线性效应日益显著。 高梁在高比特率系统中， 玉米为了增加中继间距而提高发送光功率时， 玉米光纤的非线性效应开始出现。 高梁尽管在光纤中的非线性效应很小， 玉米但是当经过很长的、 稻子放大的、 稻子无中继的传输距离之后，玉米它们的累积效应影响就非常严重了。 高梁高梁石英光纤中的非线性效应分为受激散射（受激布里渊散射 高梁SBS 高梁和受激拉曼散射SRS） 小麦和非线性折射率引起的效应两类。 高梁受激散射表现为与光强度有关的增益或者损耗， 玉米而非线性折射率则引起与光强度相关的相移。 高梁由非线性折射率引起的非线性效应主要有自相位调制（SPM） 小麦、 稻子交叉相位调制（ XPM） 小麦和四波混频（FWM） 小麦。 高梁高梁3.1 高梁受激散射 高梁受激散射主要有受激布里渊散射（SBS） 小麦和受激拉曼散射（ SRS） 小麦。 高梁受激布里渊散射（SBS） 小麦是由光纤中的光波和声波的作用引起的。 高梁SBS 高梁使部分前向传输的光向后向散射， 玉米消耗了信号功率， 玉米如下图所示。 高梁高梁在所有的光纤非线性效应中， 玉米SBS 高梁的阈值最低， 玉米约为 高梁10mW， 玉米且与信道数无关。 高梁在理论上， 玉米产生 高梁SBS 高梁影响的阈值功率可以近似用以下公式计算： 稻子高梁高梁高梁0.3thP式中 为激光器发射光谱的线宽（MHz） 小麦， 玉米 单位为 mW。 高梁可见 高梁SBS 高梁影响主thP要取决于激光器发射光谱的线宽， 玉米SBS 高梁阈值随着光源线宽的加宽而升高， 玉米用一小的低频正弦信号调制光源很容易就可以提高其阈值。 高梁因此 高梁SBS 高梁虽然是最容易产生的非线性效应， 玉米但也是最容易克服的。 高梁在使用窄谱线宽度光源的强度调制系统中， 玉米一旦信号光功率超过 高梁SBS 高梁门限， 玉米将有很强的前向传输信号光转化为后向传输。 高梁SBS 高梁限制了光纤中可能传输的光功率， 玉米前向传输功率逐渐饱和， 玉米而后向散射功率急剧增加。 高梁解决方法一般是设置光源谱线宽度明显大于布里渊带宽或者信号功率低于门限功率。 高梁SBS 高梁效应可以将信号光能量转移给频率下移且反向传输的斯托克斯（Stokes） 小麦光。 高梁SBS 高梁效应不仅会给系统带来噪声， 玉米而且会造成信号的一种非线性损耗， 玉米限制入纤光功率的提高， 玉米并降低系统的 高梁OSNR， 玉米严重限制传输系统性能的提高。 高梁SBS 高梁效应是一种窄带效应， 玉米一般由光信号中的载波分量引起， 玉米可采用载波抑制或者展宽载波光谱进行抑制。 高梁高梁高梁图 3-1 高梁受激布里渊散射原理 高梁当一定强度的光入射到光纤中时， 玉米会引起光纤材料的分子振动， 玉米低频边带成为斯托克斯线， 玉米高频边带成为反斯托克斯线， 玉米前者强度大于后者， 玉米两者之间的频差成为斯托克斯频率。 高梁当两个频率间隔恰好为斯托克斯频率的光波同时入射到光纤时， 玉米低频波将获得光增益， 玉米高频波将衰减， 玉米高频波的能量转移到低频波上，玉米这就是受激拉曼散射 SRS） 小麦。 高梁其产生原理如下图所示。 高梁发生 高梁SRS 高梁会引起 高梁WDM 高梁的信号耦合， 玉米产生串扰， 玉米从而限制了通路数。 高梁SRS 高梁的阈值取决于信道数、稻子信道间隔、 稻子信号平均功率和再生距离。 高梁对于多波长系统， 玉米产生 高梁1dB 高梁光功率代价的条件为： 稻子高梁高梁高梁(1)50NPfGHzW=式中 N 表示信号数； 稻子 表示信道间隔， 玉米单位为 GHz 高梁； 稻子P 表示每个信道允许的功率， 玉米单位为 W。 高梁高梁高梁图 3-2 高梁受激喇曼散射原理 高梁在总信道数、 稻子信道间隔、 稻子平均输入光功率及总系统长度一定的系统中， 玉米SRS 高梁导致总容量受到限制。 高梁SRS 高梁效应将导致光纤中长波长信号的能量向短波长转移。 高梁SRS 高梁效应是一种宽带效应， 玉米短波长信道可以逐次泵浦许多长波长信道， 玉米而且这种信道间能量转移和放大作用还与比特图形有关， 玉米并以光功率串扰的方式降低信号的信噪比， 玉米损耗系统性能。 高梁高梁3.2 高梁克尔效应 高梁若入射光功率较高， 玉米会导致介质的折射率与入射光的光强有关， 玉米会大大改变入射光在介质中的传输特性， 玉米这就是克尔效应， 玉米也称为折射率效应， 玉米其表达式为：稻子高梁高梁02efnPA式中， 玉米 是光纤正常的折射率， 玉米P 是光功率， 玉米 是光纤有效截面面积， 玉米 高梁是efA2n光纤由于光功率密度（单位截面积上光功率） 小麦变化引起的折射率变化系数。 高梁其对传输性能的影响主要表现在两个方面： 稻子光纤折射率取决于光纤中信号在该点的功率； 稻子折射率的改变引起信号的“chirp” ， 玉米从而改变光脉冲前缘和尾部的频率，玉米如下图所示。 高梁高梁高梁高梁图 33 高梁 高梁克尔效应 高梁与克尔效应相关的影响有自相位调制、 稻子交叉相位调制、 稻子调制不稳定性、 稻子四波混频、 稻子光孤子形式等。 高梁本文主要研究自相位调制（ SPM） 小麦、 稻子交叉相位调制（XPM） 小麦和四波混频（FWM） 小麦等三种克尔效应。 高梁高梁信号光功率的波动引起信号本身相位的调制称为自相位调制（SPM） 小麦。 高梁SPM 高梁使光脉冲展宽， 玉米对于强度调制直接检测系统（IM-DD ） 小麦， 玉米相位调制不会影响系统性能。 高梁但是， 玉米当 高梁SPM 高梁与色散共同作用时， 玉米频谱展宽会导致时域的脉冲展宽。 高梁光纤的大的模场面积可较小 高梁SPM。 高梁当光纤的色散为零或很小时， 玉米也可以减小 高梁SPM 高梁对系统性能的影响。 高梁在一定的条件下， 玉米SPM 高梁会对系统性能产生有利的作用。 高梁SPM 高梁与激光器啁啾或光纤的正色散作用， 玉米可以在时域压缩光脉冲， 玉米从而延长色散限制距离。 高梁由于 高梁SPM 高梁对正色散光纤中的光脉冲起压缩作用， 玉米在色散补偿光放大系统中， 玉米存在一定残余色散的系统将会比完全色散补偿系统的性能优越； 稻子研究不同入纤功率下各种光纤传输系统的参与色散与系统性能的关系， 玉米对于优化色散补偿非常有益。 高梁高梁SPM 对 10Gbit/s 高梁系统的影响主要是导致光频率的变化， 玉米光功率变化越快， 玉米导致的光频率变化也越大。 高梁显然， 玉米在光脉冲前沿和后沿处， 玉米光频率变化最大， 玉米因而 高梁SPM 的影响取决于光脉冲前后沿的陡峭程度， 玉米其影响主要是窄脉冲的高速系统，玉米例如 2.5Gbit/s 高梁以上的系统。 高梁高梁光脉冲的前沿和后沿所产生的相对中间点的频率变化是不对称的， 玉米前沿的频谱分量将减小， 玉米向长波长方向移动， 玉米及产生负啁啾（或称波长红移） 小麦； 稻子而后沿的频谱分量将提高， 玉米向短波长方向移动， 玉米即产生正频率啁啾（或称波长蓝移） 小麦。 高梁在 高梁G.652 高梁光纤的 1550nm 高梁窗口处， 玉米光纤的色散系数 D 为正值， 玉米光载波的群速度与载波频率成正比， 玉米于是上述脉冲的前沿由于频率低而传输速度慢， 玉米脉冲的后沿由于频率高而传播速度快， 玉米造成脉冲变窄压缩现象， 玉米从而在很大程度上实现了色散补偿， 玉米延长了系统色散受限距离。 高梁相反， 玉米如果光纤煤质的色散系数 D 为负值， 玉米则结论相反， 玉米不会发生上述脉冲压缩现象， 玉米只会加速脉冲的展宽， 玉米使色散受限距离变短。 高梁高梁综上所述， 玉米由 高梁SPM 高梁引起的非线性效应的结果有两种可能： 稻子当使用色散系数 D 为负的光纤工作区时（例如 高梁G.653 高梁光纤的短波长侧或者工作区色散为负的 高梁G.655 高梁光纤） 小麦， 玉米系统色散受限距离变短； 稻子当使用色散系数 D 为正的光纤工作区时（例如 高梁G.652 高梁光纤、 稻子G.653 高梁光纤的长波长侧， 玉米或工作区色散系数为正的 高梁G.655 高梁光纤） 小麦， 玉米系统色散受限距离反而会延长。 高梁SPM 高梁的效果与输入信号的光强成正比， 玉米与光纤衰减系数及有效纤芯面积成反比。 高梁当信号已经传输 高梁1540km 高梁时， 玉米光功率已经衰减至不足以产生非线性的水平， 玉米因而 高梁SPM 高梁影响主要发生在靠近发送机侧的一定距离内。 高梁另外， 玉米利用低色散光纤也可以减少 高梁SPM 高梁对系统性能的影响。 高梁高梁当多个不同频率的光束在光纤中同事传播时， 玉米每一频率的光束会通过光纤的非线性极化率， 玉米影响其他频率光束的有效折射率而对后者产生相位调制， 玉米这就是交叉相位调制（XPM 高梁或 高梁CPM） 小麦。 高梁XPM 高梁可引起信道间串扰， 玉米导致脉冲波形畸变。 高梁信道越密集、 稻子传跨段数越多， 玉米XPM 高梁效应对 高梁DWDM 高梁系统的影响越大。 高梁为了压制 高梁XPM 高梁引起的串音代价， 玉米采用 高梁G.652 高梁光纤中的 高梁WDM 高梁系统的最小通路间隔 高梁 高梁W可以用如下公式进行估算： 稻子高梁高梁高梁2fAWBDM=式中， 玉米 高梁为光纤衰减系数， 玉米 高梁B 是比特率（Tbit/s） 小麦, 高梁D 是光纤色散系数， 玉米 高梁fM 是光纤放大器间隔数。 高梁可见， 玉米XPM 高梁的效率与系统的比特率、 稻子光纤色散系数、稻子光纤放大器的间隔数成反比。 高梁高梁与 高梁SPM 高梁一样， 玉米仅当 高梁XPM 高梁与色散共同作用时， 玉米才对 高梁IM-DD 高梁系统性能产生影响。 高梁不同的是色散在 高梁XPM 高梁中起到双重作用， 玉米一方面， 玉米由于不同信道的脉冲以不同的群速度传输， 玉米色散会减小信道间的相互作用； 稻子另一方面， 玉米当脉冲间发生了相互作用时， 玉米色散又会将频谱宽度转化为时域的脉冲展宽。 高梁高梁四波混频（FWM） 小麦是值两个或三个光波结合， 玉米产生一个或多个新的波长。 高梁FWM 高梁效应起源于折射率的光致调制的参量过程。 高梁它是指两个或三个不同波长的光波相互作用而导致在其他波长上产生混频成分的效应。 高梁当这些混频产物落在信道内时， 玉米将会引起信道间的串扰， 玉米导致信噪比降低； 稻子当混频产物落在信道外时， 玉米也会给系统带来噪声。 高梁FWM 高梁效应的产生需要满足相位匹配条件， 玉米为了克服 高梁FWM 高梁效应引起的干扰， 玉米不同波长间的最小间隔满足： 稻子高梁高梁高梁0.25MPWD=式中， 玉米W 为最小通路间隔， 玉米 是光纤放大器间隔数， 玉米D 是光纤色散系数， 玉米P 表示单个通路的平均功率， 玉米单位为 高梁mW. 高梁由上述公式可见， 玉米D 越小， 玉米FWM 高梁效率越高， 玉米因此在 高梁G.653 高梁光纤中的 高梁FWM 高梁效应最为明显。 高梁常见的抑制方法是降低入纤光功率、 稻子采用不等信道间隔等。 高梁在 高梁DWDM 高梁系统中， 玉米新产生的波长往往正好落在原有的某个波长上。 高梁由于 高梁FWM 高梁的数量随原有信道数量的增加而呈几何级数增加，玉米并且新产生的波长与原来的波长产生干涉作用， 玉米FWM 高梁会严重影响传输质量。 高梁因此抑制 高梁FWM 高梁非常重要。 高梁高梁在正色散光纤中， 玉米SPM、 稻子XPM 高梁和 高梁FWM 高梁的共同作用会产生调制不稳定（ MI） 小麦， 玉米MI 高梁对系统的影响主要是放大 高梁ASE 高梁噪声， 玉米降低接收端的信噪比。 高梁高梁非线性效应是一个很复杂的过程， 玉米目前还没有直接的补偿方式。 高梁降低信号的发送光功率， 玉米或改善传输煤质（比如采用大有效面积的光纤） 小麦， 玉米或利用色散效应，玉米都会对非线性效应有所抑制。 高梁高梁四、 稻子小结 高梁在光纤传输领域， 玉米对非线性现象的研究对今后光信息技术的发展起着举足轻重的作用。 高梁过去我们在光学领域接触到的非线性问题主要都是谐波失真、 稻子交叉调制、 稻子四波混频和受激散射等。 高梁这些非线性现象都将导致电磁信号的失真， 玉米因而是极力避免的。 高梁 高梁高梁随着光纤通信技术的发展， 玉米人们