第六课 光通信(中)_415

1、第七课光通信(下)2022-4-27 上节课知识点回顾上节课知识点回顾4.1通信知识简介通信知识简介通信：信息的传递通信：信息的传递信息：事物的特征、状态和联系信息：事物的特征、状态和联系通信系统的组成：发送机，接收机，信道通信系统的组成：发送机，接收机，信道4.2 光纤通信概论光纤通信概论光纤通信的定义光纤通信的定义光通信的发展历史光通信的发展历史光纤简介光纤简介光纤通信的五个发展阶段光纤通信的五个发展阶段光纤通信的特点光纤通信的特点光纤通信系统的组成光纤通信系统的组成 光纤通信系统一般由光纤通信系统一般由电端机电端机( (收发收发) )、发送光端机发送光端机、接收光端机接收光端机、光中继器

2、光中继器以及以及光纤（光缆）光纤（光缆）等组成。等组成。4.2.6 4.2.6 光纤通信系统的组成光纤通信系统的组成1.1.电端机（收发）电端机（收发） 一般的光纤通信系统，都不是直接传输光信号，而是先把一般的光纤通信系统，都不是直接传输光信号，而是先把用户的原始信号转变成电信号，再把电信号转变为光信号用户的原始信号转变成电信号，再把电信号转变为光信号在光纤中传输。在光纤中传输。电端机电端机：实现原始信号与电信号的转变（例：电话）：实现原始信号与电信号的转变（例：电话）2.2.发送光端机发送光端机 发送光端机是将发送电端机送来的电信号转换为光信号发送光端机是将发送电端机送来的电信号转换为光信号

3、，并送进光纤中进行传输。，并送进光纤中进行传输。电光转换主要由光源器件来完成电光转换主要由光源器件来完成。光源光源 目前光源器件包括半导体激光二极管和发光二极管。激光目前光源器件包括半导体激光二极管和发光二极管。激光二极管二极管发射激光发射激光，功率大功率大，波谱窄波谱窄，适用于大容量、远距适用于大容量、远距离的光纤通信系统离的光纤通信系统。发光二极管。发光二极管发射荧光发射荧光，功率小功率小，波谱波谱宽宽，适用于小容量、短距离的光纤通信系统适用于小容量、短距离的光纤通信系统。2022-4-27 发光二极管发光二极管Vs3.3.接收光端机接收光端机 接收光端机是将接收到的光信号还原为电信号，然

4、后送到接接收光端机是将接收到的光信号还原为电信号，然后送到接收电端机。收电端机。电光转换主要由光电检测器来完成。电光转换主要由光电检测器来完成。光电检测器光电检测器 目前常用的光电检测器有目前常用的光电检测器有PIN光电二极管光电二极管和和雪崩雪崩光电二极管（光电二极管（APD）两种。后者在转换的同时，两种。后者在转换的同时，还可利用雪崩效应对光信号进行放大，有利于提还可利用雪崩效应对光信号进行放大，有利于提高接收灵敏度。高接收灵敏度。2022-4-27 Vs4.4.光纤（光缆）光纤（光缆） 光纤（光缆）作为传输媒光纤（光缆）作为传输媒介，主要任务是传送光信号。介，主要任务是传送光信号。光缆是

5、由若干根光纤组成，依光缆是由若干根光纤组成，依据使用的需要，光纤数目可以据使用的需要，光纤数目可以由几根到数千根不等。由几根到数千根不等。 5. 5.光中继器光中继器 光中继器是将传输一段距离后的光信号进行放大，以实光中继器是将传输一段距离后的光信号进行放大，以实现远距离传输。现远距离传输。传统的光中继器采用的是光电光传统的光中继器采用的是光电光(O-E-O)(O-E-O)的模式的模式 再放大再放大(re-amplifying)(re-amplifying)、再整形（、再整形（re-shapingre-shaping）、再定）、再定时（时（re-timingre-timing）“3R”“3R”

6、中继器中继器 自从掺铒光纤放大器问世以后，光中继实现了自从掺铒光纤放大器问世以后，光中继实现了全光中继全光中继，通常又称为通常又称为1R1R（re-amplifyingre-amplifying）再生）再生 2022-4-27 4.3 光纤通信中的光电子器件光纤通信中的光电子器件 4.3.1概述概述光有源器件与无源器件光有源器件与无源器件 4.3.2 光纤光纤 4.3.2 光放大器光放大器 4.3.3 波分复用器和解复用器波分复用器和解复用器 4.3.4 其它通信光电子器件其它通信光电子器件124.3.1 4.3.1 概述概述n光器件类型：光器件类型：n 有源：需要外加能源驱动工作的器件有源：

7、需要外加能源驱动工作的器件n 无源：不需要外加能源驱动工作的光器件无源：不需要外加能源驱动工作的光器件13光有源器件光有源器件定义：定义：需要外加能源驱动工作的光器件需要外加能源驱动工作的光器件半导体光源半导体光源(LD,LED)(LD,LED)半导体光探测器半导体光探测器(PD:PIN,APD(PD:PIN,APD）光纤光纤光放大器光放大器(SOA,EDFA)(SOA,EDFA)光波长变换器光波长变换器光调制器光调制器光开关光开关/ /路由器路由器14光无源器件光无源器件定义：定义：不需要外加能源驱动工作的光器件不需要外加能源驱动工作的光器件光纤连接器（固定、活动）光纤连接器（固定、活动）光

8、纤定向耦合器（波长相关性不强）光纤定向耦合器（波长相关性不强）光波分光波分/ /密集波分复用器（密集波分复用器（WDM/DWDMWDM/DWDM，波长相关，波长相关性强性强) )光衰减器（固定、可变）光衰减器（固定、可变）光滤波器（带通、带阻）光滤波器（带通、带阻）光纤隔离器与环行器（偏振有关、无关）光纤隔离器与环行器（偏振有关、无关）光偏振态控制器、光纤延迟线、光纤光栅光偏振态控制器、光纤延迟线、光纤光栅15光器件与电器件的类比光器件与电器件的类比2022-4-27 4.3.2 光纤光纤光纤的结构光纤的结构 光纤的导光原理光纤的导光原理 光纤特性的分析方法光纤特性的分析方法 光纤的分类光纤的

9、分类 光纤的特性光纤的特性 光纤的传输特性光纤的传输特性2022-4-27 光纤的结构光纤的结构光纤是光波导材料，它利用光的全反射原理将光能量约束光纤是光波导材料，它利用光的全反射原理将光能量约束在其界面内，并引导光波沿着光纤轴向传播。纤芯材料为在其界面内，并引导光波沿着光纤轴向传播。纤芯材料为SiO2（少量掺杂（少量掺杂GeO2或或P2O5以提高折射率），折射率高以提高折射率），折射率高于包层（纯于包层（纯SiO2 ,或掺杂或掺杂B2O4 以降低折射率）。涂覆层的以降低折射率）。涂覆层的材料为环氧树脂、硅橡胶等高分子材料，起保护作用。材料为环氧树脂、硅橡胶等高分子材料，起保护作用。纤芯包层涂

10、覆层8-10，50um125um 250um光纤的导光原理光纤的导光原理 光纤的导光原理光纤的导光原理全反射（全反射（Total Internal Reflection）纤芯折射率为纤芯折射率为n n1 1包层折射率为包层折射率为n n2 2n n1 1nn2 2光线将在纤芯和包层的界面上不断地产生全反射而光线将在纤芯和包层的界面上不断地产生全反射而向前传播。向前传播。光的波粒二象性光的波粒二象性（光既可以看作电磁波，也可以看成由粒子组成的粒子流）（光既可以看作电磁波，也可以看成由粒子组成的粒子流）描述光在光纤中的传输特性时对应的也有两套方法描述光在光纤中的传输特性时对应的也有两套方法 两种分

11、析方法：两种分析方法： 几何光学方法几何光学方法 从几何光学出发，用射线理论分析光纤中的光传输特性。从几何光学出发，用射线理论分析光纤中的光传输特性。 波动光学方法波动光学方法 从麦克斯韦（从麦克斯韦（Maxwell）方程出发，用波动光学理论精确、）方程出发，用波动光学理论精确、严密地分析光在光纤中的传输特性。严密地分析光在光纤中的传输特性。光纤特性的分析方法光纤特性的分析方法光纤特性两种分析方法的对比光纤特性两种分析方法的对比2022-4-27211 1按传输波长分类按传输波长分类 短波长光纤短波长光纤的波长为的波长为0.85m0.85m（0.80.80.9m0.9m）。）。 长波长光纤长波

12、长光纤的波长为的波长为1.31.31.6m1.6m，主要，主要有有1.31m1.31m和和1.55m1.55m两个窗口。两个窗口。 波长为波长为0.85m0.85m的多模光纤主要用于短距的多模光纤主要用于短距离市话中继线路或专用通信网等线路。离市话中继线路或专用通信网等线路。 长波长光纤主要用于干线传输。长波长光纤主要用于干线传输。光纤的分类光纤的分类2022-4-2722 2 2按光纤的材料分类按光纤的材料分类 （1 1）石英玻璃光纤）石英玻璃光纤：以二氧化硅为主要材料，适：以二氧化硅为主要材料，适当添加改变折射率的材料制成。这种类型的光纤耐火性当添加改变折射率的材料制成。这种类型的光纤耐火

13、性能高，损耗低，是目前应用最广泛的光纤。能高，损耗低，是目前应用最广泛的光纤。 （2 2）多组分玻璃光纤）多组分玻璃光纤：由二氧化硅、氧化钠、氧：由二氧化硅、氧化钠、氧化钙等多组分玻璃材料组成。这种类型的光纤损耗较低，化钙等多组分玻璃材料组成。这种类型的光纤损耗较低，但可靠性较差。但可靠性较差。 （3 3）石英芯塑料包层光纤）石英芯塑料包层光纤：纤芯材料是石英，包：纤芯材料是石英，包层用硅树脂。层用硅树脂。 （4 4）塑料光纤）塑料光纤：纤芯和包层均由塑料制成。这种：纤芯和包层均由塑料制成。这种类型的光纤价格便宜，但损耗较大，可靠性不高。类型的光纤价格便宜，但损耗较大，可靠性不高。光纤的分类光

14、纤的分类2022-4-2723 3 3按套塑结构分类按套塑结构分类 紧套光纤紧套光纤，就是在一次涂覆的光纤上再紧，就是在一次涂覆的光纤上再紧紧地套上一层尼龙或聚乙烯等塑料套管，光纤紧地套上一层尼龙或聚乙烯等塑料套管，光纤在套管内不能自由活动。在套管内不能自由活动。 松套光纤松套光纤，就是在光纤涂覆层外面再套上，就是在光纤涂覆层外面再套上一层塑料套管，光纤可以在套管中自由活动。一层塑料套管，光纤可以在套管中自由活动。光纤的分类光纤的分类2022-4-274 4按折射率分布分类按折射率分布分类 有有阶跃折射率光纤阶跃折射率光纤和和渐变折射率光纤渐变折射率光纤。 光纤的分类光纤的分类（a a）阶跃型

15、光纤阶跃型光纤 （Step-Index FiberStep-Index Fiber，SIFSIF）（b b）渐变型光纤渐变型光纤（Graded-Index FiberGraded-Index Fiber，GIFGIF）2022-4-27255按传输模式分类按传输模式分类 （1）多模光纤）多模光纤 光纤中传输多种模式时，这种光纤被称为多模光纤。由于光纤中传输多种模式时，这种光纤被称为多模光纤。由于多模光纤的纤芯直径较粗，既可以采用阶跃折射率分布，也多模光纤的纤芯直径较粗，既可以采用阶跃折射率分布，也可以采用渐变折射率分布，目前多采用后者。可以采用渐变折射率分布，目前多采用后者。 （2）单模光纤）

16、单模光纤 光纤中只传输一种模式（基模），其余的高次模全部截止，光纤中只传输一种模式（基模），其余的高次模全部截止，这种光纤被称为单模光纤。单模光纤由于纤芯较细，一般采这种光纤被称为单模光纤。单模光纤由于纤芯较细，一般采用阶跃折射率分布。用阶跃折射率分布。光纤的分类光纤的分类模式的概念模式的概念 模式的概念模式的概念 能够在光纤中传导的电磁波能够在光纤中传导的电磁波 几何光学解释几何光学解释 不仅满足芯不仅满足芯/包界面上的包界面上的全反射条件全反射条件 而且满足传输过程中的相而且满足传输过程中的相干加强条件干加强条件 波动光学解释波动光学解释 光纤中稳定存在的不同的光纤中稳定存在的不同的电磁场

17、分布形式，对应电磁场分布形式，对应Maxwell方程的离散解方程的离散解 只有一系列特定频率的电只有一系列特定频率的电磁波才能在光纤中存在！磁波才能在光纤中存在！多模光纤多模光纤 d=50d=50 m m单模光纤单模光纤d=8d=81010 m m多模光纤与单模光纤多模光纤与单模光纤2022-4-27 三种主要类型光纤的比较三种主要类型光纤的比较2022-4-27296国际电信联盟国际电信联盟(ITU-T)制定了统一的光纤标准制定了统一的光纤标准(G 标准标准)。光纤的分类光纤的分类光纤的特性 阶跃型光纤特性 渐变型光纤特性 光纤的传输特性2022-4-27 阶跃型光纤特性阶跃型光纤特性1.

18、径向折射率分布径向折射率分布2022-4-27 n1n2ab1122, , nrannnnarb2. 相对折射率差相对折射率差 22121212211nnnn()n2nnn 体现体现光纤对光场的约束能力和光纤端面的受光能力光纤对光场的约束能力和光纤端面的受光能力2022-4-27 阶跃型光纤特性阶跃型光纤特性202190sinsinnnnc2112 nNAcin1n2n0n0、n1、n2-分别是空气、纤芯、包层折射率，c-芯包界面全反射临界角3. 数值孔径（数值孔径（NA）：反映了光纤接收光的能力：反映了光纤接收光的能力22210sinnnnNAi2121cosnnccinncossin101

19、212122212nnnnnn相对折射率差越大越好么？2022-4-27 阶跃型光纤特性阶跃型光纤特性高阶模 (较长距离)低阶模 (较短距离)轴上 (距离最短)4. 4. 模间色散模间色散：以不同入射角进入光纤的光线将经历不同的以不同入射角进入光纤的光线将经历不同的途径，虽然在输入端同时入射并以相同的速度传播，但到达输途径，虽然在输入端同时入射并以相同的速度传播，但到达输出端的时间却不同，出现了时间上的分散，导致脉冲严重展宽。出端的时间却不同，出现了时间上的分散，导致脉冲严重展宽。经历最短和最长路径的两束光线间的时差经历最短和最长路径的两束光线间的时差: :2211sinnncLLLcnTc2

20、02190sinsinnnnc2022-4-27 阶跃型光纤特性阶跃型光纤特性传输容量限制传输容量限制: :cnnBLBT2121例：对于无包层的特殊光纤，例：对于无包层的特殊光纤，n n1 1=1.5=1.5，n n2 2=1.0(=1.0(空气空气) )， =0.33=0.33（很大），（很大），BL0.4(Mb/s).kmBL0.4(Mb/s).km减小减小 值，值，BLBL能提高很多能提高很多。一般一般 0.010.01。当。当 =0.002=0.002时，时，BL100(Mb/s).kmBL100(Mb/s).km，10Mb/s10Mb/s的速的速率传输率传输10km10km，适用于

21、一些局域网。，适用于一些局域网。5. BL积是评价系统传输性能的基本参数，称为积是评价系统传输性能的基本参数，称为通信容量通信容量2022-4-27 渐变型光纤特性渐变型光纤特性 渐变光纤的芯区折射率不是一个常数，从芯区中心的最大值渐变光纤的芯区折射率不是一个常数，从芯区中心的最大值逐渐降低到包层的最小值。逐渐降低到包层的最小值。光线以正弦振荡形式向前传播光线以正弦振荡形式向前传播。 1211221 2, , 11nf r arannnnarbf r af n1n2ba径向折射率分布径向折射率分布2022-4-27 渐变型光纤特性渐变型光纤特性 入射角大的光线路径长入射角大的光线路径长,由于折

22、射率的变化由于折射率的变化,光速在沿路径变光速在沿路径变化化,虽然沿光纤轴线传输路径最短虽然沿光纤轴线传输路径最短,但轴线上折射率最大但轴线上折射率最大,光传光传播最慢播最慢.通过合理设计折射率分布通过合理设计折射率分布, 使光线同时到达输出端，使光线同时到达输出端，降低模间色散降低模间色散。优化设计的渐变光纤，其。优化设计的渐变光纤，其BL积达约积达约10(Gb/s).km，比阶跃光纤提高了，比阶跃光纤提高了3个数量级。个数量级。传输模式参数传输模式参数 归一化频率：a：纤芯半径， ：光波波长，：折射率差参量V决定了光纤中能容纳的模式数量。如果V2.405，则它只容纳单模，即单模光纤 传输模

23、式数（N较大）：折射率分布指数，对于阶跃光纤 ：2022-4-27 1 2220121(2)2Vk a nnan 2(2)(/ 2)NV 22VN 传输模式参数传输模式参数 单模光纤截止波长c： 当Vc时，光纤中传播模式为单模；c时，光纤中传播模式为多模2022-4-27 1/212(2 )2.405cn a2022-4-27 光纤的传输特性光纤的传输特性 传输特性 损耗(dB/km)：直接影响中继距离 色散(ps/nm.km)：将引起光脉冲展宽和码间串扰 ，最终影响通信距离和容量 非线性效应：将引起信号光功率损失与 WDM信道串音 光纤通信系统的基本要求是能将任何信息无失真地从发送端传送到用

24、户端，这首先要求作为传输媒质的光纤应具有均匀、透明的理想传输特性，任何信号均能以相同速度无损无畸变地传输。 但实际光纤通信系统中所用的光纤都存在损耗和色散，当信号强度较高时还存在非线性。光纤的传输特性光纤的传输特性2022-4-27 光纤的损耗特性光纤的损耗特性 光纤通信中的损耗主要包括光源和光纤间，光纤和光探测器间的耦合损耗；光纤和光纤间的连接损耗；光在光纤中传输的传输损耗（也称光纤损耗：吸收、散射、辐射）。 传输损耗定义为：若光入射功率为Pin，传输距离L后的出射功率为Pout，则损耗： 实际的低损耗光纤在900nm波长处的损耗为3dB/km，这表示传输1km后信号光功率将损失50，2km

25、后损失达75。之所以可以这样进行运算，是因为用分贝表示的损耗具有可加可加性性。inoutPPLkmdBlg10)/(343. 4ln1)/1 ( inoutPPLkm2022-4-27 光纤损耗的机理吸收损耗 光纤的吸收损耗，是由于光纤材料的量子跃迁致使一部分光功率转换为热量造成的传输损耗。包括本征吸收、杂质吸收、原子缺陷三种 。 本征吸收是物质所固有的，主要是由红外和紫外波段电子跃迁与振动跃迁引起的吸收。SiO2固有吸收区在红外和紫外。 杂质吸收包括正过渡金属离子（Fe3+，Cu2+，Ni2+，Mn2+，Cr2+）电子跃迁和负OH-分子振动。 OH-的吸收在光纤通信波段内产生一系列的吸收峰，

26、影响较大的是在1.39、1.24、0.95 、0.72m，峰之间的低损耗区0.85，1.30，1.55 m构成了光纤通信的三个窗口。 原子缺陷是指受到强热、光或射线辐射导致材料受激出现原子缺陷产生的损耗。 2022-4-27 光纤损耗的机理散射损耗 由于光纤制作工艺上的不完善，例如微气泡、杂质和折射率不均匀以及存在内应力，光在这些地方发生散射。包括本征散射、受激拉曼散射、受激布里渊散射等非线性效应。 本征散射，也叫瑞利散射（Rayleigh），由于光纤密度不均匀导致的折射率不均匀引起的，与波长的4次方成反比，是现代光纤通信向长波发展的主要原因。2022-4-27 光纤损耗的机理辐射损耗 辐射损

27、耗，又称弯曲损耗，包括两类：一是弯曲半径远大于光纤直径，二是光纤成缆时轴向产生的随机性微弯。 定性解释：导模的部分能量在光纤包层中（消失场拖尾）与纤芯中的场一起传输。当发生弯曲时，离中心较远的消失场尾部须以较大的速度行进，以便与纤芯中的场一同前进。这有可能要求离纤芯远的消失场尾部以大于光速的速度前进，由于这是不可能的，因此这部分场将辐射出去而损耗掉。损损耗耗来来源源分子振动态的改变对光子的吸收分子振动态的改变对光子的吸收( (红外吸收红外吸收) )电子跃迁对光子的吸收电子跃迁对光子的吸收( (紫外吸收紫外吸收) )杂质离子吸收杂质离子吸收过渡金属离子过渡金属离子OHOH- -（2.73um,

28、1.38um2.73um, 1.38um）散射损耗散射损耗RayleighRayleigh散射散射光纤结构不规则引起光纤结构不规则引起弯曲损耗弯曲损耗材料对光的本征吸收材料对光的本征吸收瑞利散射损耗也是一种本征损耗，瑞利散射损耗也是一种本征损耗，它和本征吸收损耗一起构成光纤它和本征吸收损耗一起构成光纤损耗的理论极限值，是损耗的理论极限值，是1550nm1550nm波段光纤损耗的主因！波段光纤损耗的主因！损耗的主要来源损耗的主要来源（材料固有的吸收）（材料固有的吸收）宏弯损耗宏弯损耗微弯损耗微弯损耗接续损耗接续损耗附加损耗，光纤使用时人为造成附加损耗，光纤使用时人为造成损耗谱的划分损耗谱的划分损

29、耗与波长损耗与波长密切相关！密切相关！2022-4-27 1300850紫外吸收紫外吸收红外吸收红外吸收瑞利散射瑞利散射2.5损 耗 (dB/km)波 长 (nm)OHOH离子吸收峰离子吸收峰1550第三传输窗口光纤损耗谱特性光纤损耗谱特性2022-4-27 光纤的色散特性光纤的色散特性 光纤色散是指输入光脉冲在光纤中传输时，由于不同频率成分或不同模式的群速度不同而引起的光脉冲畸变现象。 将引起光脉冲展宽和码间串扰，最终影响通信距离和容量。色散引起的脉冲展宽示意图色散的分类 模式色散：不同模式不同传输速度，多模光纤特有 色度色散(Chromatic Dispersion)： 材料色散：不同波长

30、（频率）信号的折射率不同，传输速度不同 波导色散：光纤的波导结构(不同区域折射率不同)引起的色散效应 偏振模色散：不同偏振态不同传输速度通常简称的通常简称的色散概念！色散概念！2022-4-27 材料色散和波导色散 材料色散DM：纤芯材料的折射率随波长变化导致了这种色散，这样即使不同波长的光经历过完全相同的路径，也会发生脉冲展宽。 波导色散DW ：由于单模光纤中只有约80的光功率在纤芯中传播，20在包层中传播的光功率其速率要更大一些，这样就出现了色散。2022-4-27 偏振模色散 偏振模色散：在理想的单模光纤中，基模是由两个相互垂直的简并偏振模组成。如果由于某种因素使这两个偏振模有不同的群速

31、度，出纤后两偏振模的迭加使得信号脉冲展宽，从而形成偏振模色散（PMD）2022-4-27 光纤色散对通信系统的限制 光纤通信系统中，信息是通过编码脉冲序列在光纤中传输的，光脉冲的宽度由系统的比特率B决定，因而不希望色散展宽而产生误码。但实际上群速度色散总是会引起脉冲展宽，脉冲展宽会导致相邻比特周 期 的 信 号 重 叠 ， 产 生 I S I （ I n t e r s y m b o l Interference），从而限制了光纤通信系统BL积。 系统对脉冲宽度的限制(判据)：为防止色散展宽导致相邻脉冲重叠，展宽脉冲应限制在所分配的比特时隙（TB）内，而TB 1/B。 光信号在线性系统中传输

32、光信号在线性系统中传输 各频率成分独立传输各频率成分独立传输 信号畸变来自于色散信号畸变来自于色散 频谱不变，只是对脉冲所包含的频率成分重新安排频谱不变，只是对脉冲所包含的频率成分重新安排 信号功率衰减主要来自于吸收损耗和瑞利散射损耗信号功率衰减主要来自于吸收损耗和瑞利散射损耗 光信号在非线性系统中传输光信号在非线性系统中传输 信号畸变来自于色散和非线性信号畸变来自于色散和非线性 有新频率产生有新频率产生 不同频率之间相互作用不同频率之间相互作用 影响影响: 信号光功率损失信号光功率损失 WDM信道串音信道串音 应用应用: 波长转换、信号的整形与再生波长转换、信号的整形与再生光纤的非线性特性光纤的非线性特性光纤非线性的形成 单信道系统，功率水平10mw,速率不超过2.5Gb/s时，光纤可以作为线性介质处理，即：光纤的损耗和折射率都与信号功率无关 WDM系统中，即使在中等功率水平和比特率下，非线性效应也很显著。 非线性相互作用取决于传输距离和光纤横截面积光纤本身不是一种良好的非线性材料光纤本身不是一种良好的非线性材料, ,其非线性折射率系数其非线性折射率系数很小很小, ,但是由于光纤的但是由于光纤的低损耗