OptiSystem應用:交叉相位調制(XPM)

當兩束或者多束光在光纖中傳播時,除了光波對自身的調制之外,還有來自其它光波的干擾。光波由于光纖的非線性作用而互相干擾,這種現象稱之為交叉相位調制(XPM)。

本案例演示了在OptiSystem中將頻率相接近的兩束光耦合到一根光纖中進行傳輸,兩束光之間由于存在XPM效應,導致頻譜的不對稱展寬,以及不同頻率以不同速度傳播,最終形成時域內結構復雜且不對稱波形。

1. 光路設計

取兩個相互作用的高斯光波,一個是泵浦光,一個是探測光。泵浦光波長為1550nm,功率為20mV;探測光波長為1551nm,功率為2mV。將兩光耦合后入光纖中進行傳輸,考慮光纖的群速度色散效應(GVD),兩束不同頻率的光在光纖中速度不一致。光在光纖傳輸過程中,不僅有XPM和GVD的影響,自相位調制(SPM)也起到了調制作用,本例中不予考慮。

2. 仿真過程
2.1搭建光路圖?

OptiSystem應用:交叉相位調制(XPM)的圖1


 2.2設置泵浦光和探測光的脈沖參數

OptiSystem應用:交叉相位調制(XPM)的圖2

泵浦光

 

OptiSystem應用:交叉相位調制(XPM)的圖3

探測光?

 

2.3設置光纖參數:

勾選群速度色散,色散值設為16ps/nm/km

OptiSystem應用:交叉相位調制(XPM)的圖4


勾選自相位調制

OptiSystem應用:交叉相位調制(XPM)的圖5


3. 運行結果

OptiSystem應用:交叉相位調制(XPM)的圖6

圖1.光纖傳輸前

OptiSystem應用:交叉相位調制(XPM)的圖72.光纖傳輸

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