>>>>>2017年通信工程師沖刺班，考前突擊，快速備考！

       2017年的通信傳輸與接入考試即將開始了。大家復(fù)習(xí)資料看的怎么樣了？現(xiàn)在希賽小編為大家整理了些關(guān)于通信傳輸與接入的考試復(fù)習(xí)資料，以下講的是光纖的非線性效應(yīng)。供大家學(xué)習(xí)與參考！希望可以幫助到大家。

       光纖的非線性效應(yīng)

       光源性能的提高、DWDM系統(tǒng)和光放大器的采用，使得光纖的入纖功率可能很髙。在光場較弱的情況下，光纖的各種特征參數(shù)隨光場強(qiáng)弱變化很小，這時光纖對光場來講是一種線性介質(zhì)。但是，當(dāng)光纖中的光功率提高后（如DWDM系統(tǒng)），光纖的各種特征參數(shù)隨光場強(qiáng)度而顯著變化，從而引起光纖的非線性效應(yīng)。

       單模光纖的非線性效應(yīng)分為受激散射效應(yīng)和非線性折射率效應(yīng)。受激散射效應(yīng)包括受激拉曼散射（SRS）和受激布里淵散射（SBS），非線性折射率效應(yīng)包括自相位調(diào)制（SPM）、交叉相位調(diào)制（XPM）和四波混頻（FWM）。

       1.光孤子

       光孤子（Soliton）是一種光脈沖序列，在光纖長距離傳輸過程中能始終保持其波形和速度不變。

       光孤子的產(chǎn)生是光纖色散與光纖非線性效應(yīng)相互平衡的結(jié)果。當(dāng)具有高強(qiáng)度的極窄單色光脈沖入射到光纖中時，將產(chǎn)生非線性折射率效應(yīng)，即介質(zhì)的折射率將隨著光強(qiáng)發(fā)生變化。由此導(dǎo)致在光脈沖中產(chǎn)生自相位調(diào)制（SPM），即脈沖前沿產(chǎn)生的相位變化引起頻率降低，脈沖后沿產(chǎn)生的相位變化引起頻率升髙，于是脈沖前沿比脈沖后沿傳播得慢，從而使脈沖寬度變窄；與此相反的是，光脈沖在光纖中傳輸時發(fā)生色散，使得脈寬展寬。當(dāng)脈沖具有適當(dāng)?shù)姆葧r，以上兩種作用恰好抵消，則脈沖可以保持波形穩(wěn)定不變地在光纖中傳輸，形成光孤子。

       2.受激散射

       （1）受激拉曼散射（SRS）。當(dāng)一個強(qiáng)光信號輸入光纖后，在光纖中會引發(fā)分子共振，產(chǎn)生拉曼非線性效應(yīng)，此時這些分子振動調(diào)制光信號后產(chǎn)生了新的光頻，除此之外還將放大新產(chǎn)生的光波。在室溫下，大部分新產(chǎn)生光波的頻率都處于光載波的低頻區(qū)。對于二氧化硅玻璃，新峰值頻率比光載頻低13THZ,換言之，當(dāng)信號波長為1.55叫11時，將在1.65網(wǎng)處產(chǎn)生新的波長。

       SRS只有在入射光強(qiáng)超過閾值后才能發(fā)生，且散射光具有激光輻射同樣的特點(diǎn)，通過諧振放大可以構(gòu)成拉曼激光器。

       在WDM系統(tǒng)中，SRS將導(dǎo)致WDM系統(tǒng)中短波長通路產(chǎn)生過大的信號衰減，從而限制了通路數(shù)。

       （2）受激布里淵散射（SBS）。當(dāng)一個窄寬、高功率信號沿光纖傳輸時，將產(chǎn)生一個與輸入光信號同向的聲波，此聲波波長為光波長的一舉，且以聲速傳輸。對于工作于1.55|im的二氧化硅光纖，布里淵頻偏約為11GHz,且決定于光纖中的聲速，反射光帶寬，還取決于聲波的損耗，它可在幾十至幾百兆赫茲的范圍內(nèi)變動。

       與SRS不同，SBS增益最大的方向與泵光傳播方向相反，是一種背向散射。類似SRS,利用SBS可構(gòu)成光纖布里淵放大器。

       在WDM系統(tǒng)中，在所有非線性效應(yīng)中，受激布里淵散射的門限最低，且與信道數(shù)目無關(guān)。由于受激布里淵散射的門限隨著信號源的線寬增加而增加，一個簡單可行的提高門限的辦法是采用低頻正弦小信號對激光器進(jìn)行調(diào)制。

       3.非線性折射率效應(yīng)

       非線性折射率效應(yīng)也稱為克爾效應(yīng)，是由于光纖的折射率隨著光強(qiáng)的變化而變化的非線性現(xiàn)象。非線性折射率效應(yīng)可分為3大類：自相位調(diào)制（SPM），交叉相位調(diào)制（XPM）以及四波混頻（FWM）。

       （1）自相位調(diào)制。在纖芯中，非線性折射率將使導(dǎo)模的傳播常數(shù)與光功率有關(guān)，產(chǎn)生非線性相移，這就是自相位調(diào)制（SPM）。SPM能夠產(chǎn)生新的頻率，同時展寬了光脈沖的頻譜，在WDM系統(tǒng)中如果這種調(diào)制現(xiàn)象較嚴(yán)重，展寬的光譜會搜蓋到相鄰的信道。

       另外，自相位調(diào)制能夠與光纖的E色散相作用，從而暫時壓縮傳輸?shù)墓饷}沖信號。

       （2）交叉相位調(diào)制。在多波長系統(tǒng)中，非線性折射率效應(yīng)會導(dǎo)致信號的相位受其他通路功率的調(diào)制，這種現(xiàn)象稱為交叉相位調(diào)制（XPM）。交叉相位調(diào)制是與自相位調(diào)制產(chǎn)生方式相同的另一種非線性效應(yīng)。然而自相位調(diào)制是光脈沖對自身相位的影響，交叉相位調(diào)制是用來描述光脈沖對其他信道信號光脈沖相位的影響，僅在多信道系統(tǒng)中才發(fā)生。

       （3）四波混頻。當(dāng)有3個不同波長的光波同時注入光纖，由于3者的相互作用，產(chǎn)生一個新的波長即第4個波，新波長的頻率與入射波長的頻率組合產(chǎn)生的新頻率，這種現(xiàn)象稱為四波混頻（FWM）效應(yīng)。

       四波混頻效應(yīng)能夠?qū)⒃瓉砀鱾€波長信號的光功率轉(zhuǎn)移到新產(chǎn)生的波長上，從而對傳輸系統(tǒng)性能造成破壞。在WDM系統(tǒng)中，混合產(chǎn)生的新波長會與其他信號佶道的波長完全一樣，嚴(yán)重地破壞信號的眼圖并產(chǎn)生誤碼。

       四波混頻效應(yīng)的效率與波長失配、波長間隔、注入光波長的強(qiáng)度、光纖的色散、光纖折射率、光纖的長度等有關(guān)。通常，F(xiàn)WM效率取決于通路間隔和光纖色散。通路間隔越窄，光纖色散越小，不同光波間相位匹配就越好，F(xiàn)WM效率也就越高，影響也越重。

       >>>>>>點(diǎn)擊進(jìn)入通信工程師傳輸與接入考試精講與全真訓(xùn)練題    

       希賽網(wǎng)，擁有8年的通信工程師考試培訓(xùn)經(jīng)驗(yàn)，希賽網(wǎng)一直堅(jiān)持自主研發(fā)，將豐富的軟考培訓(xùn)經(jīng)驗(yàn)有效融入教程研發(fā)過程，自成體系的在線題庫（歷年真題）、培訓(xùn)教材和視頻教程，多樣的培訓(xùn)方式包括面授、和網(wǎng)絡(luò)課堂，使考生的學(xué)習(xí)更具系統(tǒng)性，輔導(dǎo)更具針對性。采用全程督學(xué)機(jī)制，幫助學(xué)員順利通過考試。