首页 理论教育非线性折射率波动及相关影响分析

非线性折射率波动及相关影响分析

【摘要】:当光纤中光功率保持低电平时,玻璃光纤的折射率一直是常数。当光纤中的光功率提高后,光纤的折射率受到传输信号光强度的调制而发生变化。非线性折射率波动分为三类:自相位调制、交叉相位调制以及四波混频。准确地说,交叉相位调制是与自相位调制产生方式相同的另一种非线性效应。

当光纤中光功率保持低电平时,玻璃光纤的折射率一直是常数。当光纤中的光功率提高后,光纤的折射率受到传输信号光强度的调制而发生变化。非线性折射率波动分为三类:自相位调制、交叉相位调制以及四波混频。

1.自相位调制

如果输入的光是强度调制,那么折射率对光强的依赖关系将导致光场在光纤中传输引起光场的非线性相移,这种非线性相移引起相位调制效应称为自相位调制(SPM)。

2.交叉相位调制

交叉相位调制(XPM)是指两个或多个不同波长的光波在光纤中同时传输时,它们将通过光纤的非线性而相互影响,导致某个波长光信号的相位受到其他波长光信号功率的调制,引起信道间的串音。准确地说,交叉相位调制是与自相位调制产生方式相同的另一种非线性效应。然而,自相位调制是光脉冲对自身相位的影响,交叉相位调制是用来描述光脉冲对其他信道光脉冲相位的影响,仅在多信道系统中才发生。

3.四波混频

折射率对于光强的相关性不仅引起信道中的相移,而且产生新频率分量的信号。当有三个不同波长的光波同时在光纤中共同传输时,由于三者的相互作用,将产生一个新的波长或频率,即产生了第四个波,新波的频率是由入射波长组合而产生的新频率,这种现象称为四波混频效应(FWM)。