自傅里叶信号在光纤中的传输特性 被引量：5

1

作者 殷德京 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期499-504,共6页

提出了自傅里叶孤子概念。对自傅里叶孤子信号及自傅里叶高斯信号在光纤中的演变和传输进行了数值模拟和时频分析。结果表明,输入自傅里叶高斯信号,将演变成一类非自傅里叶孤子;三阶色散效应会影响由自傅里叶高斯信号所演变的孤子的震... 提出了自傅里叶孤子概念。对自傅里叶孤子信号及自傅里叶高斯信号在光纤中的演变和传输进行了数值模拟和时频分析。结果表明,输入自傅里叶高斯信号,将演变成一类非自傅里叶孤子;三阶色散效应会影响由自傅里叶高斯信号所演变的孤子的震荡传输幅度,且引起孤子时域延迟、频谱不对称. 展开更多

关键词 纤维与波导光学 自傅里叶信号 分步傅里叶变换方法 孤子分裂 三阶色散

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自傅里叶光孤子的相互作用特性 被引量：3

2

作者 殷德京 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期741-746,共6页

用分步傅里叶变换方法数值求解非线性薛定谔方程,研究了一阶自傅里叶光孤子信号在光纤传输中的相互作用特性,证明了算法内部不存在理论误差。数值模拟结果表明:1)一阶自傅里叶孤子对中的相互作用表现不同于一阶标准孤子对,它类似于二阶... 用分步傅里叶变换方法数值求解非线性薛定谔方程,研究了一阶自傅里叶光孤子信号在光纤传输中的相互作用特性,证明了算法内部不存在理论误差。数值模拟结果表明:1)一阶自傅里叶孤子对中的相互作用表现不同于一阶标准孤子对,它类似于二阶或准二阶孤子之间的相互作用特性。两孤子经历一段周期性的相互吸引后,出现强烈的相互排斥。2)孤子相互作用特性不足以用孤子的阶去区分或分类,在同一阶的孤子中,不同的脉宽对孤子的相互作用有显著不同的影响。3)微弱的三阶色散效应有利于抑制一阶自傅里叶孤子间的相互作用。 展开更多

关键词 纤维与波导光学 自傅里叶孤子 分步傅里叶变换方法 相互作用 三阶色散

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三阶色散下的自傅里叶孤子与标准孤子相互作用 被引量：1

3

作者 殷德京 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期335-339,共5页

对一阶自傅里叶孤子与一阶标准孤子光信号在光纤中传输的相互作用特性进行了数值模拟研究。所用方法为算法内部不存在理论误差的分步傅立叶变换法。结果表明:同为一阶孤子,若振幅不同,三阶色散效应导致的线性延时性不同,振幅越大,延时越... 对一阶自傅里叶孤子与一阶标准孤子光信号在光纤中传输的相互作用特性进行了数值模拟研究。所用方法为算法内部不存在理论误差的分步傅立叶变换法。结果表明:同为一阶孤子,若振幅不同,三阶色散效应导致的线性延时性不同,振幅越大,延时越多;孤子的近程相互作用会进一步改变孤子的群速度,甚至可以依据两孤子的先后排列方向而决定减速还是增速。 展开更多

关键词 纤维与波导光学 自傅里叶孤子 分步傅里叶变换方法 相互作用

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自傅里叶光孤子与自傅里叶高斯光脉冲的混合传输

4

作者 殷德京 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2012年第11期109-114,共6页

对一阶自傅里叶光孤子混合对信号在光纤中的演变和传输进行了数值模拟研究。所用方法为利用分步傅立叶变换方法数值求解非线性薛定谔方程,文中并证明了算法内部不存在理论误差。结果表明:一阶孤子与微扰的一阶孤子的相互作用以及一阶孤... 对一阶自傅里叶光孤子混合对信号在光纤中的演变和传输进行了数值模拟研究。所用方法为利用分步傅立叶变换方法数值求解非线性薛定谔方程,文中并证明了算法内部不存在理论误差。结果表明:一阶孤子与微扰的一阶孤子的相互作用以及一阶孤子对的初值稳定性依赖于起始输入的不同结构形式。一阶自傅里叶孤子混合对中的相互作用表现不同于一阶标准孤子混合对,它类似于二阶或准二阶孤子的相互作用特性;孤子相互作用特性不足以用孤子的阶去区分或分类。 展开更多

关键词 光纤光学 自傅里叶孤子 自傅里叶高斯脉冲 分步傅里叶变换方法

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孤子对在饱和介质中的传输 被引量：5

5

作者 方云团 王永顺 +1 位作者 沈廷根 李利方 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第6期738-740,共3页

用分步傅里叶变换法求解了孤子对在饱和非线性介质中传输NLS方程,得到了在此条件下孤子对传输的数值图形,与孤子对在Kerr类型的非线性介质中传输图形进行了比较,从而得到介质非线性饱和效应对孤子对传输特性的影响。

关键词 孤子对 饱和介质 分步傅里叶变换法 NLS方程 光纤传输

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光孤子在分布式光纤放大器中传输特性的研究 被引量：3

6

作者 周小红 高晓蓉 +2 位作者 王黎 王泽勇 罗斌 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期754-758,共5页

光纤放大器用于补偿光信号在光纤中的传输损耗,是全光通信网中的核心器件。建立了光孤子在分布式光纤放大器中传输的物理模型,采用分步傅里叶变换法数值模拟了光孤子的传输放大特性,讨论了增益色散对光孤子形状和频谱的影响。结果表明:... 光纤放大器用于补偿光信号在光纤中的传输损耗,是全光通信网中的核心器件。建立了光孤子在分布式光纤放大器中传输的物理模型,采用分步傅里叶变换法数值模拟了光孤子的传输放大特性,讨论了增益色散对光孤子形状和频谱的影响。结果表明:在放大器的反常色散区,随着光孤子的放大,会不断地产生啁啾孤子,孤子频谱会加宽并且产生振荡结构。放大介质的增益色散将会使光孤子幅度下降,宽度展宽,频谱窄化。因此,光纤放大器的色散、非线性效应和增益色散均会对光孤子的传输特性产生影响。 展开更多

关键词 光通信 传输特性 分步傅里叶变换法 光孤子 分布式光纤放大器

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高功率超短脉冲在增益介质中的传输特性 被引量：2

7

作者 周小红 王泽勇 +2 位作者 王黎 高晓蓉 罗斌 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期1528-1532,共5页

在考虑了增益介质的群速度色散、克尔非线性效应、增益饱和和增益谱后,推导出了光脉冲在介质中的传输方程.采用分步傅里叶变换法数值模拟了高功率线性啁啾脉冲在增益介质中的传输状态,并着重讨论了增益色散对光脉冲形状和功率谱的影响.... 在考虑了增益介质的群速度色散、克尔非线性效应、增益饱和和增益谱后,推导出了光脉冲在介质中的传输方程.采用分步傅里叶变换法数值模拟了高功率线性啁啾脉冲在增益介质中的传输状态,并着重讨论了增益色散对光脉冲形状和功率谱的影响.计算结果表明:当高功率超高斯光脉冲在增益介质中传输放大时,脉冲形状变得尖锐,峰值向脉冲前沿移动;功率谱峰值向低频方向移动,并且在功率谱边缘形成非对称振荡结构;当介质的增益色散增大时,光脉冲光谱宽度变窄,峰值功率减小,因此对于宽光谱脉冲,增益色散将会导致损耗. 展开更多

关键词 高功率 超短脉冲 传输特性 分步傅里叶变换法 增益色散

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纳米光纤中超连续谱的研究 被引量：2

8

作者 杨浩 冯国英 +4 位作者 朱启华 王建军 李林栗 周昊 周寿桓 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期874-877,共4页

利用分步傅里叶变换法对飞秒激光脉冲在纳米光纤中产生超连续谱的过程进行了数值模拟,分析了纳米光纤直径、输入脉冲的峰值功率以及脉冲宽度等对纳米光纤中超连续谱产生的影响。通过模拟分析发现:输入脉冲脉宽越窄,光谱展宽越为明显;输... 利用分步傅里叶变换法对飞秒激光脉冲在纳米光纤中产生超连续谱的过程进行了数值模拟,分析了纳米光纤直径、输入脉冲的峰值功率以及脉冲宽度等对纳米光纤中超连续谱产生的影响。通过模拟分析发现:输入脉冲脉宽越窄,光谱展宽越为明显;输入脉冲峰值功率越高,超连续谱(SC)过程越明显;当输入脉冲一定时,纳米光纤的直径与超连续谱的产生有着至关重要的作用:超连续谱的产生与光纤半径并不成线性关系,当输入脉冲的中心波长与纳米光纤的直径相匹配时,超连续谱产生最为明显。以上结论对进一步研究和利用纳米光纤中的超连续谱有着非常重要的意义。 展开更多

关键词 纳米光纤 非线性光纤光学 超连续谱 分步傅里叶变换

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光折变晶体中屏蔽空间亮孤子及亮孤子对的演变 被引量：2

9

作者 祁义红 周骏 +1 位作者 薛春华 方云团 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期162-165,共4页

建立了光折变晶体在外加直流电场作用下的光传输理论模型,运用分步傅里叶方法对传输方程进行了数值分析。结果表明:一阶亮孤子在光折变晶体中稳定传播,二阶亮孤子发生周期性的振幅变化;一阶亮孤子对在光折变晶体中发生周期性耦合作用,... 建立了光折变晶体在外加直流电场作用下的光传输理论模型,运用分步傅里叶方法对传输方程进行了数值分析。结果表明:一阶亮孤子在光折变晶体中稳定传播,二阶亮孤子发生周期性的振幅变化;一阶亮孤子对在光折变晶体中发生周期性耦合作用,耦合周期与孤子对输入脉冲的中心距离有关,距离越大,耦合周期越长;二阶亮孤子对同样发生耦合,耦合周期也取决于输入脉冲的中心距离,同时每一个二阶亮孤子会发生分裂,分裂成一大一小两个孤子;此外,在同样的中心距离下,二阶亮孤子对的耦合周期比一阶亮孤子对短。 展开更多

关键词 光折变 屏蔽 亮空间孤子 孤子对 分步傅里叶变换

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高斯型空间光孤子相互作用的数值研究 被引量：2

10

作者 林晓东 吴正茂 +1 位作者 夏光琼 陈建国 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期381-384,共4页

通过数值模拟的方法,对高斯孤子在对数型饱和非线性介质中的相互作用进行了研究,考查了两光束间的相对振幅和相对相位对其相互作用的影响。结果表明:高斯孤子之间的相互作用敏感地依赖于两光束间的相对振幅和相对相位。在不同的振幅差... 通过数值模拟的方法,对高斯孤子在对数型饱和非线性介质中的相互作用进行了研究,考查了两光束间的相对振幅和相对相位对其相互作用的影响。结果表明:高斯孤子之间的相互作用敏感地依赖于两光束间的相对振幅和相对相位。在不同的振幅差异范围内,光束间的主要作用交替地表现为相互排斥和相互吸引,并由于高斯孤子的不稳定性,导致了光束在碰撞后以一种尺寸周期性变化的呼吸模式传输。随着相对相位的增大,两光束间始终持续地表现出强烈的排斥作用,直到相对相位增加到一个2π周期之后。而且碰撞之后,光束也都以呼吸模式进行传输,其分离的角度越大,呼吸就越明显。 展开更多

关键词 高斯孤子 对数型饱和非线性介质 分步傅里叶变换法

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PE模型SSFT解电波传播问题的虚部增量法 被引量：2

11

作者 肖金光 周新力 刘晓娣 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2014年第9期3219-3223,共5页

针对抛物方程(PE)模型分步傅里叶变换(SSFT)法步进求解电波传播时的吸收层滤波繁冗问题,提出修正折射指数虚部增量法。通过将传统窗函数滤波过程综合到大气折射效应计算中去,使滤波功能等价为修正折射指数的虚部增量,能够使场解在吸收... 针对抛物方程(PE)模型分步傅里叶变换(SSFT)法步进求解电波传播时的吸收层滤波繁冗问题,提出修正折射指数虚部增量法。通过将传统窗函数滤波过程综合到大气折射效应计算中去,使滤波功能等价为修正折射指数的虚部增量,能够使场解在吸收层内平滑衰减为零,避免电波在上边界上的强反射。该方法省去了专门的滤波过程,降低了计算量,当存在多个折射率剖面时,其优势尤其明显。理论推导和仿真分析结果表明了该方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 电波传播 抛物方程 分步傅里叶变换 上边界 窗函数 虚部增量

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频率失谐对掺镱光纤放大器中光脉冲传输特性的影响 被引量：1

12

作者 周小红 王泽勇 +2 位作者 王黎 高晓蓉 罗斌 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期122-126,共5页

为了研究光脉冲在掺镱光纤放大器中的放大传输特性,建立了光脉冲在分布式光纤放大器中的传输方程,采用分步傅里叶变换法数值模拟了其传输状态,并着重讨论了频率失谐对光脉冲特性的影响。结果表明:对于掺镱光纤放大器,随着在放大器中的传... 为了研究光脉冲在掺镱光纤放大器中的放大传输特性,建立了光脉冲在分布式光纤放大器中的传输方程,采用分步傅里叶变换法数值模拟了其传输状态,并着重讨论了频率失谐对光脉冲特性的影响。结果表明:对于掺镱光纤放大器,随着在放大器中的传输,光脉冲在放大的同时被展宽,产生变形,其功率谱加宽;当出现频率失谐时,光脉冲的放大能力减弱,并且失去输入时的对称性。若光脉冲中心频率沿不同的方向偏离介质增益峰值频率,脉冲变形规律不同。因此在设计放大系统时应该考虑光纤放大器的色散、非线性效应以及频率失谐对光脉冲传输特性的影响。 展开更多

关键词 光通信 传输特性 分步傅里叶变换法 光脉冲 掺镱光纤放大器 频率失谐

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二阶孤子的传输和相互作用 被引量：3

13

作者 方云团 范俊 《应用光学》 CAS CSCD 2008年第2期317-320,共4页

用分步傅里叶变换法求解二阶孤子传输的非线性薛定谔方程,得到了在此条件下孤子传输的数值图形,发现二阶孤子在传输中被压缩,幅值振荡变化。2个二阶孤子在传输过程中没有出现象2个一阶孤子那样周期性碰撞,但2个二阶孤子时间间隔较小时,... 用分步傅里叶变换法求解二阶孤子传输的非线性薛定谔方程,得到了在此条件下孤子传输的数值图形,发现二阶孤子在传输中被压缩,幅值振荡变化。2个二阶孤子在传输过程中没有出现象2个一阶孤子那样周期性碰撞,但2个二阶孤子时间间隔较小时,随传输距离在2个二阶孤子中间周期性地衍生出第3个孤子。研究证明:二阶孤子的传输具有与一阶孤子明显不同的特征。 展开更多

关键词 二阶孤子 非线性薛定谔方程 分步傅里叶变换法

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光电晶体中光折变空间孤子传输的数值模拟 被引量：4

14

作者 钟卫平 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期365-368,共4页

给出了描述光折变光电晶体中空间孤子的非线性薛定鄂方程,利用分步傅里叶变换法研究了光电晶体的光折变空间孤子的传输特性．数值模拟结果表明:在忽略光电晶体的克尔效应时,晶体中传输的光束失去了空间孤子的传输特性;在考虑晶体的克尔... 给出了描述光折变光电晶体中空间孤子的非线性薛定鄂方程,利用分步傅里叶变换法研究了光电晶体的光折变空间孤子的传输特性．数值模拟结果表明:在忽略光电晶体的克尔效应时,晶体中传输的光束失去了空间孤子的传输特性;在考虑晶体的克尔效应可以与外调制光强度相比拟时,随着外加光强的增加,空间孤子的形状可能发生变形,甚至失去其传输的稳定性;在考虑晶体克尔效应非常强时,空间孤子可以在光电晶体中稳定地、不变形的传输,具有理想信息载体的传输特性． 展开更多

关键词 非线性光学 空间孤子 光电晶体 数值模拟 分步傅里叶变换

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战场电磁环境构建中的抛物方程应用研究 被引量：8

15

作者 来嘉哲 方广有 刘帅 《雷达学报（中英文）》 2012年第1期63-68,共6页

在进行战场电磁环境的数字化构建过程中,需要结合各类环境要素对电波的传播过程进行建模和仿真。抛物方程(Parabolic Equation,PE)描述的模型适用于从视距到超视距区域计算电波的传播特性,并有分步傅里叶法(Split-Step Fourier Transfor... 在进行战场电磁环境的数字化构建过程中,需要结合各类环境要素对电波的传播过程进行建模和仿真。抛物方程(Parabolic Equation,PE)描述的模型适用于从视距到超视距区域计算电波的传播特性,并有分步傅里叶法(Split-Step Fourier Transform,SSFT)对模型进行计算,但该算法是基于步长迭代的方法,不易并行化实现,在计算大区域电磁传播时难以满足时间上的需求,给战场电磁环境的快速构建带来困难。该文提出一种基于矩阵转置的并行计算方法,构造2维矩阵并按行或列分发给不同的进程,实现了算法的并行计算。该方法能够充分利用计算集群的运算能力,降低了计算时间。计算机仿真结果表明并行算法相对于串行算法能达到4倍的加速比,验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 战场电磁环境 抛物方程 分步傅里叶变换 矩阵转置 并行计算

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超短光脉冲通过分布式光纤放大器的传输特性

16

作者 周小红 王黎 +2 位作者 高晓蓉 王泽勇 罗斌 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期278-281,共4页

为了探讨超短光脉冲在分布式光纤放大器中的传输放大特性及影响因素,建立了光脉冲在光纤放大器中的基本传输方程,以掺镱光纤放大器为例,采用分步傅里叶变换法对放大器中光脉冲的演变进行了模拟,讨论了初始啁啾和增益色散的影响。结果表... 为了探讨超短光脉冲在分布式光纤放大器中的传输放大特性及影响因素,建立了光脉冲在光纤放大器中的基本传输方程,以掺镱光纤放大器为例,采用分步傅里叶变换法对放大器中光脉冲的演变进行了模拟,讨论了初始啁啾和增益色散的影响。结果表明,当光脉冲在分布式光纤放大器中传输时,光纤的色散、非线性效应均会影响脉冲的形状和频谱,光脉冲初始啁啾也会对脉冲的传输状态产生影响;对于宽频谱光脉冲,增益色散相当于一种损耗机制,应该考虑其影响。相关结果对光纤放大器的系统设计和优化具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 光纤光学 传输特性 分步傅里叶变换法 超短光脉冲 分布式光纤放大器

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偏振模色散对长距离光纤通信的影响分析

17

作者 赵维 《现代电子技术》 2010年第1期84-86,共3页

目前,偏振模色散(PMD)已成为长距离、高速率数据传输系统的主要限制因素,随着传输速率的提高,该色散对通信系统的影响愈来愈明显。介绍PMD的原理及特性,通过非线性薛定谔方程及琼斯矩阵建立了相应的传输模型,并采用分步傅里叶变换对该... 目前,偏振模色散(PMD)已成为长距离、高速率数据传输系统的主要限制因素,随着传输速率的提高,该色散对通信系统的影响愈来愈明显。介绍PMD的原理及特性,通过非线性薛定谔方程及琼斯矩阵建立了相应的传输模型,并采用分步傅里叶变换对该模型进行了数值分析及仿真。分析结果表明,随着传输距离的增加,脉冲的谱宽随之增宽,同时峰值波长也会发生偏移,从而导致通信性能下降。 展开更多

关键词 偏振模色散 非线性薛定谔方程 琼斯矩阵 分步傅里叶变换

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初始啁啾对光纤中传播的飞秒光孤子的影响 被引量：2

18

作者 杜建新 楼祺洪 +2 位作者 陈雷 孔令峰 周军 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期453-456,共4页

采用分步傅里叶变换作为数值模拟的方法,以二阶飞秒光孤子和基态飞秒光孤子为例,讨论了初始啁啾对光纤中传播的飞秒光孤子的时域特征和频谱结构的影响,概括出如下的结论:初始啁啾通过影响飞秒光孤子谱线的红移,而对飞秒光孤子由拉曼效... 采用分步傅里叶变换作为数值模拟的方法,以二阶飞秒光孤子和基态飞秒光孤子为例,讨论了初始啁啾对光纤中传播的飞秒光孤子的时域特征和频谱结构的影响,概括出如下的结论:初始啁啾通过影响飞秒光孤子谱线的红移,而对飞秒光孤子由拉曼效应引发的脉冲延迟产生较大影响,正的初始啁啾使脉冲延迟加剧, 负的初始啁啾使脉冲延迟减小。 展开更多

关键词 纤维与波导光学 分步傅里叶变换 飞秒光孤子 初始啁啾 脉冲延迟

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高阶色散对光孤子及孤子对传输的影响分析 被引量：2

19

作者 孟小波 周骏 +1 位作者 任春阳 高永锋 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期638-641,共4页

为了研究高阶色散对光孤子及孤子对传输的影响,采用分步傅里叶变换方法,对含高阶色散效应与不考虑高阶色散情况下的光孤子非线性薛定谔方程进行了数值求解,得到了孤子脉冲形状与色散阶数有着相关性这一结果。结果表明,奇数阶色散效应会... 为了研究高阶色散对光孤子及孤子对传输的影响,采用分步傅里叶变换方法,对含高阶色散效应与不考虑高阶色散情况下的光孤子非线性薛定谔方程进行了数值求解,得到了孤子脉冲形状与色散阶数有着相关性这一结果。结果表明,奇数阶色散效应会使孤子及孤子对脉冲发生单边振荡,产生能量损耗,并在振荡侧产生次脉冲,而偶数阶色散效应会使孤子及孤子对脉冲发生明显的脉宽展宽,高阶色散效应对孤子脉冲的影响随阶数的增加而减弱。 展开更多

关键词 非线性光学 孤子 非线性薛定谔方程 分步傅里叶变换 高阶色散

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高速光纤通信系统中DBP算法的步长选择 被引量：8

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作者 黄丽艳 雷学义 +6 位作者 李燕 李伟华 吴珍 朱京 喻杰奎 龙函 冯其光 《光通信研究》 北大核心 2018年第3期13-16,共4页

文章提出了一种新的应用于高速光纤通信系统接收端的数字背向传输(DBP)算法的步长变换选择方法。通过采用斜线方法对光纤非线性系数的指数形式曲线进行近似,找出使斜线的斜率与原曲线各点斜率差值最小情况下的步长,再用于变步长DBP算法... 文章提出了一种新的应用于高速光纤通信系统接收端的数字背向传输(DBP)算法的步长变换选择方法。通过采用斜线方法对光纤非线性系数的指数形式曲线进行近似,找出使斜线的斜率与原曲线各点斜率差值最小情况下的步长,再用于变步长DBP算法中对光纤传输中的非线性损伤进行补偿。在3 200km单信道25Gbaud光纤传输系统中对所提步长选择方案进行了仿真。结果表明,在相同系统中,与其他步长选择方法相比,在最佳入纤功率时所提步长选择方案的Q值提升了0.5dB;当入纤功率越大、非线性效应越强时,所提方法对于光纤传输非线性损伤的补偿能力更好,而算法复杂度没有改变。 展开更多

关键词 数字背向传输算法 斜线法步长选择 分步傅里叶变换法

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