无色散光纤信道的非线性演化

贺静波; 许江湖

doi:10.3788/IRLA201645.0422004

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无色散光纤信道的非线性演化

贺静波, 许江湖

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贺静波, 许江湖. 无色散光纤信道的非线性演化[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(4): 422004-0422004(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0422004

引用本文:

贺静波, 许江湖. 无色散光纤信道的非线性演化[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(4): 422004-0422004(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0422004

He Jingbo, Xu Jianghu. Nonlinear evolution of zero-dispersion optical fiber channel[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(4): 422004-0422004(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0422004

Citation:

He Jingbo, Xu Jianghu. Nonlinear evolution of zero-dispersion optical fiber channel[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(4): 422004-0422004(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0422004

无色散光纤信道的非线性演化

doi: 10.3788/IRLA201645.0422004

1.
海军工程大学电子工程学院,湖北武汉 430033

基金项目:

国家自然科学基金(61401493);海军工程大学自然科学基金(HGDQNSQJJ15003)

详细信息

作者简介:
贺静波(1979-),男,讲师,博士,主要从事随机微分理论及应用方面的研究。Email:hjb_1979@163.com

中图分类号: TN248.1

Nonlinear evolution of zero-dispersion optical fiber channel

1.
College of Electronics Engineering,Naval University of Engineering,Wuhan 430033,China

摘要: 在单模光纤中由于非线性效应和拉曼增益效应的共同作用,导致光子在各向同性介质中传输时满足非线性薛定谔方程。利用随机微分方程研究了长距离光纤通信中噪声对光纤信道的影响,给出了光纤信道的动力学机理模型。首先在非线性薛定谔方程的基础上引入噪声项,然后利用It公式将其整理成极坐标系下标准的随机微分方程组,最后利用福克尔-普朗克(Fokker-Planck)方程得到了光脉冲在光纤信道中的概率密度函数,精细地研究了光纤信道的非线性演化规律。即在加入噪声项的情况下,分析了光纤通信的传输性能指标,得到了概率密度函数。
- 光纤 /
- 非线性薛定谔方程 /
- 福克尔-普朗克方程 /
- 随机微分
Abstract: It is considered that optical fiber channels modeled by the stochastic nonlinear Schrodinger equation and operating at zero dispersion. The statistic characteristic of optical fiber channel with noise was analyzed. In order to find the capacity of the dispersionless optical fiber channel, one first needs to statistically model the communication channel. The Schrodinger equation added noise was modeled. The stochastic differential equations(SDEs) in polar coordinates were built by using It formula. The Fokker-Planck equation of SDEs were presented and the probability density function(PDF) was given. As a result of the Kerr nonlinearity and its interaction with amplified spontaneous emission noise, the amplitude and phase channels correlate with each other and the statistics of the received signal are non-Gaussian.
- optical fiber /
- nonlinear Schrodinger equation /
- Fokker-Planck equation /
- stochastic differential

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无色散光纤信道的非线性演化

doi: 10.3788/IRLA201645.0422004

1. 海军工程大学电子工程学院,湖北武汉 430033

作者简介:
贺静波(1979-),男,讲师,博士,主要从事随机微分理论及应用方面的研究。Email:hjb_1979@163.com

收稿日期: 2015-08-12
修回日期: 2015-09-15
刊出日期: 2016-04-25

基金项目:

国家自然科学基金(61401493);海军工程大学自然科学基金(HGDQNSQJJ15003)

中图分类号: TN248.1

关键词:

摘要: 在单模光纤中由于非线性效应和拉曼增益效应的共同作用,导致光子在各向同性介质中传输时满足非线性薛定谔方程。利用随机微分方程研究了长距离光纤通信中噪声对光纤信道的影响,给出了光纤信道的动力学机理模型。首先在非线性薛定谔方程的基础上引入噪声项,然后利用It公式将其整理成极坐标系下标准的随机微分方程组,最后利用福克尔-普朗克(Fokker-Planck)方程得到了光脉冲在光纤信道中的概率密度函数,精细地研究了光纤信道的非线性演化规律。即在加入噪声项的情况下,分析了光纤通信的传输性能指标,得到了概率密度函数。