超高斯脉冲在常规单模光纤中的传输特性分析(4)

本文从非线性薛定谔方程出发,应用分步傅立叶变换法仿真超高斯脉冲在常规单模光纤(G.652)1550nm波段上的传输。分析了二阶群速度色散(GVD)、自相位调制(SPM)对传输特性的影响,讨论了输入功率变化以及有初始啁啾情况时脉冲的演变情况,从而得出了在负色散区域实现光脉冲无啁

图6 正啁啾C

>0，β2C<0 图7 负啁啾C<0，β2C>0

从图6，7 可以发现： β2C<0时，色散致啁啾与初始啁啾反号，脉冲的净啁啾减小，导致脉冲窄化。最小脉冲宽度出现在两啁啾相等处。随着传输距离的增加，色散致啁啾超过初始啁啾起主要作用，脉冲开始展宽；相反，若入射超高斯脉冲具有负啁啾β2C>0 时，其脉冲波形的变化将比无啁啾脉冲入射时要平缓一些，展宽更宽。

4. 结论

在普通单模光纤的1550µm波长附近，二阶色散系数较大，在传输很短距离内脉冲就会急剧展宽。可以通过提高输入功率，从而增大自相位调制效应，GVD+SPM 相互作用来压缩脉宽。另外，还可以加入预啁啾压缩脉宽。输入无初始啁啾的脉冲, 自相位调制（SPM）所产生的啁啾在其中心区域为线性正啁啾,二阶群速度色散（GVD）所致啁啾为线性负啁啾，二者共同作用决定着对稳态的调制。