光孤子

詞語(yǔ)解釋

“光孤子”是光通信技術(shù)中的一種概念，它指的是在光纖通信網(wǎng)絡(luò)中，某一端接收到的光信號(hào)只有一個(gè)，而另一端沒有任何發(fā)射光信號(hào)的光源，因此稱為“光孤子”。光孤子在光纖通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用非常廣泛，主要用于光纖通信網(wǎng)絡(luò)中的信號(hào)檢測(cè)、信號(hào)接收和信號(hào)傳輸?shù)取? 首先，光孤子可以用來檢測(cè)光纖通信網(wǎng)絡(luò)中的信號(hào)。由于光孤子只有一個(gè)接收端，因此可以通過檢測(cè)其信號(hào)強(qiáng)度，來判斷光纖通信網(wǎng)絡(luò)中的信號(hào)是否存在，以及信號(hào)的強(qiáng)度是否足夠。其次，光孤子可以用來接收光纖通信網(wǎng)絡(luò)中的信號(hào)。當(dāng)光纖通信網(wǎng)絡(luò)中的信號(hào)發(fā)射到光孤子的接收端時(shí)，可以通過光孤子接收到信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)信號(hào)的接收。最后，光孤子可以用來傳輸光纖通信網(wǎng)絡(luò)中的信號(hào)。由于光孤子只有一個(gè)接收端，因此可以將信號(hào)從一個(gè)端口傳輸?shù)搅硪粋€(gè)端口，從而實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳輸。總之，光孤子在光纖通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用非常廣泛，它可以用來檢測(cè)、接收和傳輸光纖通信網(wǎng)絡(luò)中的信號(hào)，從而提高光纖通信網(wǎng)絡(luò)的效率和穩(wěn)定性。

   光孤子是指經(jīng)過長(zhǎng)距離傳輸而保持形狀不變的光脈沖。一束光脈沖包含許多不同的頻率成分，頻率不同，在介質(zhì)中的傳播速度也不同，因此，光脈沖在光纖中將發(fā)生色散，使得脈寬變寬。但當(dāng)具有高強(qiáng)度的極窄單色光脈沖入射到光纖中時(shí)，將產(chǎn)生克爾效應(yīng)，即介質(zhì)的折射率隨光強(qiáng)度而變化，由此導(dǎo)致在光脈沖中產(chǎn)生自相位調(diào)制，使脈沖前沿產(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高，于是脈沖前沿比其后沿傳播得慢，從而使脈寬變窄。當(dāng)脈沖具有適當(dāng)?shù)姆葧r(shí)，以上兩種作用可以恰好抵消，則脈沖可以保持波形穩(wěn)定不變地在光纖中傳輸，即形成了光孤子，也稱為基階光孤子。若脈沖幅度繼續(xù)增大時(shí)，變窄效應(yīng)將超過變寬效應(yīng)，則形成高階光孤子，它在光纖中傳輸?shù)拿}沖形狀將發(fā)生連續(xù)變化，首先壓縮變窄，然后分裂，在特定距離處脈沖周期性地復(fù)原�！　�

　　光孤子的特點(diǎn)決定了它在通信領(lǐng)域的應(yīng)用前景。通常將基階光孤子用于通信，因?yàn)樗谡麄€(gè)傳播過程中沒有任何變化。光孤子通信具有以下特點(diǎn)：

　�。�1）容量大：傳輸碼率一般可達(dá)20Gb/s，最高可達(dá)100Ｇb/s以上；

　�。�2）誤碼率低、抗干擾能力強(qiáng)：基階光孤子在傳輸過程中保持不變及光孤子的絕熱特性決定了光孤子傳輸?shù)恼`碼率大大低于常規(guī)光纖通信，甚至可實(shí)現(xiàn)誤碼率低于10－12的無差錯(cuò)光纖通信；

　�。�3）可以不用中繼站：只要對(duì)光纖損耗進(jìn)行增益補(bǔ)償，即可將光信號(hào)無畸變地傳輸極遠(yuǎn)距離，從而免去了光電轉(zhuǎn)換、重新整形放大、檢查誤碼、電光轉(zhuǎn)換、再重新發(fā)送等復(fù)雜過程。

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