کلمات کلیدی مربوط به کتاب مدلسازی دوشکستگی فیبر برای پراکندگی حالت قطبی: ارتباطات و مخابرات، سیستم های انتقال فیبر نوری
در صورت تبدیل فایل کتاب Fiber Birefringence Modeling for Polarization Mode Dispersion به فرمت های PDF، EPUB، AZW3، MOBI و یا DJVU می توانید به پشتیبان اطلاع دهید تا فایل مورد نظر را تبدیل نمایند.
توجه داشته باشید کتاب مدلسازی دوشکستگی فیبر برای پراکندگی حالت قطبی نسخه زبان اصلی می باشد و کتاب ترجمه شده به فارسی نمی باشد. وبسایت اینترنشنال لایبرری ارائه دهنده کتاب های زبان اصلی می باشد و هیچ گونه کتاب ترجمه شده یا نوشته شده به فارسی را ارائه نمی دهد.
پایان نامه ای که به دانشگاه واترلو برای برآورده کردن الزامات
پایان نامه برای درجه دکترای فلسفه در فیزیک ارائه شده است.
واترلو، انتاریو، کانادا، 2007.
</ div> چکیده
این پایان نامه به پراکندگی حالت قطبی (PMD) در ارتباطات فیبر
نوری می پردازد. به طور خاص، ما انکسار دوگانه فیبر، خواص
تصادفی PMD، کاهش PMD و تعامل دوشکستگی فیبر و غیرخطی بودن
الیاف را مطالعه میکنیم. دوشکستگی فیبر منشأ فیزیکی پراکندگی
حالت پلاریزاسیون است. مدلهای کنونی انکسار مضاعف در فیبرهای
نوری فرض میکنند که بردار انکسار مضاعف به طور تصادفی یا در
جهت گیری با قدر ثابت یا به طور همزمان در هر دو مقدار و جهت
تغییر میکند. این مدلها فقط برای برخی از پروفایلهای
دوشکستگی خاص قابل استفاده هستند. برای طیف گستردهتری از
پروفایلهای شکست دوگانه، ما چهار مدل کلی را پیشنهاد و بررسی
میکنیم که در آنها دامنه متغیر تصادفی به یک محدوده محدود
محدود میشود. علاوه بر این، الگوریتمهای ریاضی برای
پیادهسازی عددی این مدلها معرفی شدهاند. برای بررسی پراکندگی
حالت پلاریزاسیون، ابتدا این مدل ها را برای الیاف تک حالت
اعمال می کنیم. به طور خاص، دو مدل موجود و چهار مدل کلی دیگر
ما برای تکامل انکسار دوگانه فیبر نوری با فاصله طولی برای
تجزیه و تحلیل، هم از نظر تئوری و هم از نظر عددی، رفتار
پراکندگی حالت قطبش استفاده میشوند. ما دریافتیم که در حالی که
تابع توزیع احتمال تاخیر گروه دیفرانسیل (DGD) در طول فیبر
مانند مدلهای موجود تغییر میکند، وابستگی میانگین DGD به طول
فیبر بهطور چشمگیری با پیشبینیهای قبلی متفاوت است. ریسندگی
فیبر اثرات پراکندگی حالت پلاریزاسیون را در فیبرهای نوری کاهش
می دهد.
از آنجایی که مطالعات نسبتا کمی در مورد وابستگی ضریب کاهش به
قدرت نوسانات انکسار مضاعف پس زمینه تصادفی انجام شده است، ما
در اینجا یک مدل انکسار دوگانه کلی را برای الیاف چرخشی سینوسی
اعمال می کنیم. ما دریافتیم که در حالی که همانطور که انتظار می
رود، شرایط تطابق فاز تحت تأثیر اغتشاشات تصادفی قرار نمی گیرد،
درجه کاهش PMD و همچنین تابع توزیع احتمال DGD هر دو تحت تأثیر
مؤلفه های تصادفی شکست مضاعف هستند. من همراه با سایر محققین،
مجموعه ای از روش های آزمایشی قابل تحقق را برای جبران PMD در
سیستم های فیبر نوری بررسی کرده ام. این کار نشان می دهد که
ترتیب متقارن عناصر جبران کننده همراه با تقریب های تیلور و
چبیشف به ماتریس انتقال برای قطبش نور در فیبرهای نوری می تواند
به طور قابل توجهی پهنای باند جبران را افزایش دهد. در بخش آخر
پایان نامه، ما از معادله Manakov-PMD و یک مدل کلی از انکسار
دوگانه فیبر برای بررسی اعوجاج پالس ناشی از تعامل دوشکستگی
فیبر و غیرخطی بودن فیبر استفاده کردیم. ما متوجه شدیم که اثر
غیرخطی بودن روی اعوجاج پالس به طور قابل توجهی با نمایه انکسار
دوگانه متفاوت است.
A thesis presented to the University of Waterloo in fulfilment
of the thesis requirement for the degree of Doctor of
Philosophy in Physics.
Waterloo, Ontario, Canada, 2007.
Abstract
This thesis concerns polarization mode dispersion (PMD) in
optical fiber communications. Specifically, we study fiber
birefringence, PMD stochastic properties, PMD mitigation and
the interaction of fiber birefringence and fiber nonlinearity.
Fiber birefringence is the physical origin of polarization mode
dispersion. Current models of birefringence in optical fibers
assume that the birefringence vector varies randomly either in
orientation with a fixed magnitude or simultaneously in both
magnitude and direction. These models are applicable only to
certain birefringence profiles. For a broader range of
birefringence profiles, we propose and investigate four general
models in which the stochastically varying amplitude is
restricted to a limited range. In addition, mathematical
algorithms are introduced for the numerical implementation of
these models. To investigate polarization mode dispersion, we
first apply these models to single mode fibers. In particular,
two existing models and our four more general models are
employed for the evolution of optical fiber birefringence with
longitudinal distance to analyze, both theoretically
and numerically, the behavior of the polarization mode
dispersion. We find that while the probability distribution
function of the differential group delay (DGD) varies along the
fiber length as in existing models, the dependence of the mean
DGD on fiber length differs noticeably from earlier predictions.
Fiber spinning reduces polarization mode dispersion effects in
optical fibers.
Since relatively few studies have been performed of the
dependence of the reduction factor on the strength of random
background birefringence fluctuations, we here apply a general
birefringence model to sinusoidal spun fibers. We find that
while, as expected, the phase matching condition is not affected
by random perturbations, the degree of PMD reduction as well as
the probability distribution function of the DGD are both
influenced by the random components of the birefringence.
Together with other researchers, I have also examined a series
of experimentally realizable procedures to compensate for PMD
in optical fiber systems. This work demonstrates that a
symmetric ordering of compensator elements combined with Taylor
and Chebyshev approximations to the transfer matrix for the
light polarization in
optical fibers can significantly widen the compensation
bandwidth. In the last part of the thesis, we applied the
Manakov-PMD equation and a general model of fiber birefringence
to investigate pulse distortion induced by the interaction of
fiber birefringence and fiber nonlinearity. We find that the effect
of nonlinearity on the pulse distortion differs markedly with
the birefringence profile.