基于matlab双曲正割脉冲,光纤内脉冲信号传输仿真(包含matlab程序)

光纤内脉冲信号传输仿真

一、仿真内容

1、选择一种脉冲波形(高斯脉冲，啁啾高斯脉冲，双曲正割脉冲，超高斯脉冲等)，

讨论光脉冲在光纤内传输时，GVD 和SPM 效应是如何结合的，并使用MATLAB 仿真脉冲波形随传播距离的变化。

2、选择一种调制方式(ASK ，PSK ，QPSK ，QAM 等)，对脉冲进行调制，分析接收端的误码率。二、原理分析

1、 GVD

光脉冲在单模光纤内传输的NLS 方程，对脉冲大于5ps 的脉冲有

2222|A |22A A i i A A z T

βα

γ??=-+-??(1式) U (z,T )满足线性偏微分方程

222

2U U

i z T

β??=??(2式) 若U(z,w)是U(z,T)的傅里叶变换，即

~1(z,T)(z,)2i T U U e d ωωωπ

-∞=-∞?(3式) 满足常微分方程

~222

U i U z βω?=-?(4式) 其解为

22(z,)(0,)exp(z)2

U U ωωβω=(5式)

由第5式可得，GVD 改变了脉冲的每个频谱分量的相位，且其改变量依赖于频率及传输距离。GVD 不会影响脉冲的频谱，但是能改变脉冲的形状。把5式代入3式可得方程2的通解

~22

1(z,T)(0,)exp(z i T)22

i U U d ωβωωωπ∞=--∞?(6式) 其中，~

(0,)U ω是入射光在z=0处的傅里叶变换

(0,)U(0,T)exp(i T)U dT ωω∞

=-∞

(7式) 方程6和方程7适用于任意形状的输入脉冲。 2、 SPM

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