考虑调制格式影响的闭式FWM表达式

摘要： 四波混频（FWM）是相干光系统中的主要传输损伤之一，现有文献中已存在大量计算其功率的解析表达式。这些表达式大多（如GN模型）假设由于累积色散值较大，每个传输信号表现为平稳循环高斯噪声，从而忽略了FWM对调制格式的依赖性。该假设会导致显著误差，尤其在正交相移键控（QPSK）系统、少跨段系统及色散管理场景中更为明显。此外，由于累积色散较低，GN模型应用于城域网时精度不足。本文推导了包含调制格式对FWM生成影响的闭式表达式，在现有闭式FWM表达式基础上进行了扩展并提高了精度。所提方法还引入了适用于短跨段系统（<30公里，即城域网典型场景）的修正项。通过采用分步傅里叶法（SSFM）建模信号传输的数值方法，在广泛系统配置和参数范围内对所提公式的准确性进行了基准测试。