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由於光放大器(optical amplifier)的高增益及雜音特性,使得光放大器非
常適合在長距離光纖通訊系統中作為中繼站(repeater)之用;但是由於光
放大器本身有雜訊存在,所以不僅僅訊號被放大,連帶著在輸出端還包含了
光放大器本身的自發性放射雜訊(amplified-spontaneous-emission
noise, ASE noise).在一般的研究中大都只把自發性放射雜訊視為振幅雜
訊(amplitude noise),但實際上,自發性放射雜訊的正交成份(
quadrature component)對訊號而言是等效於相位雜訊(phase noise);而
在一個線性傳輸系統中,相位雜訊便會造成信號的線寬度變寬(linewidth
broadening).在一條色散光纖中,此種線寬度變寬的效應,會使得信號的波
形變寬(pulse broadening),當信號波形變得太寬時,便會限制了傳輸的位
元率(bit rate)及距離.在本篇論文中,我們探討了在一個含有串接的光放
大器之色散光纖通訊系統中,光放大器的相位雜訊對訊號產生的影響. 由
分析中我們可以得知,除了原有的由色散效應所造成的功率衰減之外,並會
使得一個位元期間內的平均功率變得更小;且此種效應與自發性放射雜訊
的頻寬及信號功率的大小有關.另外,由於現在的光纖通訊系統,可以使用
色散平移光纖 ( dispersion-shifted fiber) 讓色散效應變得很小,因此
我們也探討了使用此種光纖時的情況. 其結果是 :由光放大器的自發性放
射雜訊所引起的額外功率衰減(additional pulse weakening)的確會變
小; 除此之外,我們也計算了系統的位元錯誤率(bit-error rate),以作為
系統性能的參考.最後,我們得到的結論是,若要使光放大器的自發性放射
雜訊效應變小有兩個方法:一是在每個光放大器的輸出端加一個窄頻寬的
光濾波器 ( narrow-bandwidth optical filter) 以限制光放大器的輸出
雜訊,其二是使用色散平移光纖,使色散效應變小.
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