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A minimum distortion transmission scheme under combined effects of chromatic dispersion and SPM based on optical time-domain fractional Fourier transformation
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资源说明：A minimum distortion transmission scheme under combined effects of chromatic dispersion and SPM based on optical time-domain fractional Fourier transformation
标题和描述中提到的是一项关于光学传输系统的研究，该研究提出了一种最小失真传输方案，能够同时对抗色散和自相位调制（SPM）的综合影响。该方案基于光学时域分数傅里叶变换（FRFT），目的是实现一种新的传输方式，使得在传输过程中，时间域内的波形能够保持几乎不变。通过实验，该方案成功实现了对一个在1/e点峰值功率宽度为80ps的光脉冲进行400km的无色散补偿光学传输，并且脉冲在传输过程中具有良好的性能，非线性失真几乎可以忽略。与孤子通信相比，这一方案在抗线性和非线性失真方面显示出更多的优势，并且对输入脉冲没有严格限制。
在研究中使用的分数傅里叶变换是一种数学变换，可以视为傅里叶变换的一种广义形式。它不仅能够处理信号的时间和频率特性，还能处理信号在时频平面中的其他域。在光学通信中，分数傅里叶变换可以作为一种新的信号处理手段，用于改善和优化信号在传输过程中的质量。
色散和自相位调制是光通信领域中影响传输质量的两个主要因素。色散是指不同频率的光波在光纤中传播速度不同，导致脉冲展宽的现象。自相位调制则是由于光功率强度的改变，影响光波在光纤中的传播特性，从而导致脉冲相位的变化。色散和SPM会增加信号的非线性失真，从而限制了传输的速度和距离。在高速长距离光通信系统中，这两个因素是限制发展的主要障碍。
文章还提到了100Gbit/s每通道的光传输系统，在这一传输速率下，光脉冲在时间域内的形状在传输过程中会遭受严重退化。这是因为在光纤中传输时，除了线性失真之外，非线性效应如自相位调制和四波混频也会严重限制传输的速度和距离。非线性效应和色散是当前光通信系统中限制高速长距离传输的两大主要因素。
在文章的引言部分，作者提到当前光传输系统的发展趋势为100Gbit/s每通道，这要求传输技术能够应对时间域内光脉冲形状的严重退化。文中还指出，传统的方法和孤子通信在这方面的处理能力有限，因此提出了新的基于光学时域分数傅里叶变换的方法来改善这一问题。
总结来说，该研究的创新点在于使用了分数傅里叶变换来处理信号，对抗了色散和SPM带来的影响，提出了一种有效的方法来最小化信号在传输过程中的失真。该方案在理论和实验上都证明了其在光通信中处理高速长距离传输问题的有效性，对于未来高速通信系统的发展具有重要的理论和实际意义。
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