光孤子通信課件

光孤子通信技術(shù)光孤子通信技術(shù)1

主要內(nèi)容一.光孤子二.光孤子通信三.光孤子通信優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用前景主要內(nèi)容2

光孤子

3孤子的由來孤子：這個(gè)名詞首先是在物理的流體力學(xué)中提出來的，1834年，美國科學(xué)家約翰斯科特羅素觀察到這樣一個(gè)現(xiàn)象，在一條很窄的河道上，迅速拉動(dòng)一條船前進(jìn)，當(dāng)船突然停下來大的時(shí)候，在船頭形成了一條孤立的水波迅速離開船頭，以14-15千米每小時(shí)的速度前進(jìn)，而波的形狀未發(fā)生改變，前進(jìn)了兩三千米才消失，他稱這個(gè)波為孤立波。孤立波在相互碰撞后，仍能保持各自的形狀和速度不變，好像粒子一樣，故人們把孤立波又稱為孤立子，簡稱孤子。孤子的由來4

光孤子定義孤子（Soliton）——又稱孤立波(Solitarywave)，是一種特殊形式的超短脈沖，或者說是一種在傳播過程中形狀、幅度和速度都維持不變的脈沖狀行波。有人把孤子定義為：孤子與其他同類孤立波相遇后，能維持其幅度、形狀和速度不變。光孤子——是經(jīng)光纖長距離傳輸之后，其幅度和波形寬度都不變的超短光脈沖（ps數(shù)量級）。

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光孤子形成的原因光孤子的形成是光纖的色散與非線性效應(yīng)相互平衡的結(jié)果。色散——使經(jīng)過光纖傳輸一定距離后的光信號出現(xiàn)波形展寬的現(xiàn)象。非線性效應(yīng)——在入射光功率較強(qiáng)的條件下，光纖折射率隨光強(qiáng)度變化的現(xiàn)象（這種折射率隨光強(qiáng)變化的特性稱為克爾效應(yīng)）。光孤子形成的原因光孤子的形6

課外延展克爾效應(yīng)：指與電場二次方成正比的電感應(yīng)雙折射現(xiàn)象放在電場中的物質(zhì)，由于其分子受到電力的作用而發(fā)生取向(偏轉(zhuǎn))，呈現(xiàn)各向異性，結(jié)果產(chǎn)生雙折射，即沿兩個(gè)不同方向物質(zhì)對光的折射能力有所不同。這一現(xiàn)象是1875年J.克爾發(fā)現(xiàn)的。后人稱它為克爾效應(yīng)。

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光孤子通信

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光孤子通信的定義光孤子通信——是利用光孤子作為載體的通信方式。光孤子通信的定義光孤子通信——是利用光孤子作9

光孤子通信系統(tǒng)的構(gòu)成框圖孤子源調(diào)制脈沖源探測EDFAEDFAEDFAEDFA光纖傳輸系統(tǒng)隔離器光孤子通信系統(tǒng)的構(gòu)成框圖孤子源調(diào)制脈沖源探測EDF10

光孤子通信系統(tǒng)工作原理

光孤子源產(chǎn)生一系列脈沖寬度很窄的光脈沖（即光孤子流），作為信息載體進(jìn)入光調(diào)制器，使信息對光孤子進(jìn)行調(diào)制。被調(diào)制的光孤子流經(jīng)摻鉺光纖放大器和光隔離器后，進(jìn)入光纖中傳輸。為克服光纖損耗帶來的光孤子減弱，在光纖線路上周期性地插入EDFA，向光孤子注入能量，以補(bǔ)償光纖傳輸而引起的能量損耗，確保光孤子穩(wěn)定傳輸。在接收端，通過光檢測器和解調(diào)裝置，恢復(fù)光孤子所承載的信息。光孤子通信系統(tǒng)工作原理光孤子源產(chǎn)生一11光孤子通信的優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用前景光孤子通信課件12光孤子通信優(yōu)點(diǎn)1．容量大2．誤碼率低、抗干擾能力強(qiáng)3．可以不用中繼站4．可以工作于高溫狀態(tài)5．可以進(jìn)行波分復(fù)用，提高碼速

13光孤子通信的發(fā)展光孤子通信目前仍處于探索和實(shí)驗(yàn)研究階段光孤子通信在超長距離、高速、大容量的全光通信中，特別是在海底光通信系統(tǒng)中。有著極大的發(fā)展前景