(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111631018.8 (22)申请日 2021.12.28 (71)申请人 苏州大学 地址 215000 江苏省苏州市吴中区石湖西 路188号 (72)发明人 向练　金树林　 (74)专利代理 机构 苏州市中南伟业知识产权代 理事务所(普通 合伙) 32257 专利代理师 冯瑞 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 一种基于分段思想的实际多芯光纤非线性 串扰计算模型 (57)摘要 本发明公开了一种基于分段思想的实际多 芯光纤非线性串扰计算模型、 设备、 装置及计算 机存储介质， 包括： 构建分步非线性耦合模型， 并 利用分步非线性耦合模型将非线性耦合模方程 进行处理， 得到分段线性耦合模 方程和分段非线 性耦合模 方程； 利用分段线性耦合模 方程计算得 到第i段线性耦合输出功率幅值， 输入所述分段 非线性耦合模方程中， 得到第i段非线性耦合输 出功率幅值， 然后将第i段非线性耦合输出功率 幅值交替迭代计算得到第i+1段线性耦合输 出功 率幅值和第i+1段非线性耦合输出功率幅值， 一 直交替迭代 直到算到最后一段， 得到目标非线性 输出功率幅值， 计算得到光纤非线性串扰评估， 本发明在非线性串扰评估中提供了一种快速、 准 确的串扰 评估方式。 权利要求书3页 说明书9页 附图5页 CN 114647924 A 2022.06.21 CN 114647924 A 1.一种基于分段思想的实际多芯光纤非线性串扰 计算模型， 其特 征在于， 包括： S11： 根据分步傅里叶法处理非线性薛定谔方程中的色散和非线性问题， 构建分步非线 性耦合模型； S12： 利用所述分步非线性耦合模型对非线性耦合模方程进行处理， 得到分段线性耦合 模方程和分段非线性耦合模方程； S13： 利用所述分段线性耦合模方程计算得到第i段线性耦合输出功率幅值； S14： 将所述第i段线性耦合输出功率幅值输入所述分段非线性耦合模方程中， 得到第i 段非线性耦合输出功率幅值； S15： 将所述第i段非线性耦合输出功率幅值输入所述分段线性耦合模方程中， 得到第i +1段线性耦合输出功率幅值； S16： 将所述第i+1段线性耦合输出功率幅值输入所述分段非线性耦合模方程中， 得到 第i+1段非线性耦合输出功率幅值； S17： 判断i+1是否等于光纤 的分段数N， 若i+1＝N， 则输出所述第i+1段非线性耦合输出 功率幅值作为目标非线性耦合输出功率幅值， 若i +1≠N， 则令i＝i +1， 返回执行S15， (i＝1， 2， ...， N‑1)； S18： 根据所述目标非线性耦合输出功率幅值计算得到光纤非线性串扰评估。 2.如权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述利用所述分步非线性耦合模型对非线性 耦合模方程进行处 理， 得到分段线性串扰耦合模方程和分段非线性串扰耦合模方程包括： 利用所述分步非线性耦合模型对非线性耦合模方程 进行处理， 得到所述分段线性耦合模 方程 和所述分段非线性耦合模方程 其中， An和Am为纤芯n和纤芯m的慢变复振幅， kmn为线性耦合系数， qn为自调制耦合系数， j为复数， Δβmn为纤芯m与纤芯n的相对相位不匹配系数， An(z)为纤芯n互耦合和自耦合幅 值， Am(z)为纤芯 m互耦合和自耦合幅值。 3.如权利要求2所述的方法， 其特征在于， 所述利用所述分段线性耦合模方程计算得到 第i段线性耦合输出功率幅值包括： 利用所述分段线性耦合模方程 计算得到 当 和 时 ， 计算得到所述第i段线性耦合输出功率幅值 权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114647924 A 2其中， d为每段的长度， gi为 ki为耦合 系数， Δβi为两纤芯件传播常数的差， 为第i‑1段非线性耦合的输出功率幅值。 4.如权利要求3所述的方法， 其特征在于， 所述将所述第i段线性耦合输出功率幅值输 入所述分段非线性耦合模方程中， 得到第i段非线性耦合输出功率幅值包括： 将所述第i段线性耦合输出功率幅值 输入所述分段非线性耦合模方程 中， 计算 得到所述第i段非线性耦合输出功率幅值 5.如权利要求4所述的方法， 其特征在于， 将所述第i段非线性耦合输出功率幅值输入 所述分段线性耦合模方程中， 得到第i+1段线性耦合输出功率幅值包括： 将所述第i段非线性耦合输出功率幅值 输入所述分 段线性耦合模 方程 中， 计算得到所述第i+1段线性耦 合输出功率幅值 其 中 ， d 为 每 段 的 长 度 ，gi + 1为 ki+1为耦合系数， Δβi+1为两纤芯间传播常数的差， 为第i段非线性耦 合的输出功率幅值。 6.如权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述根据 所述目标非线性耦合输出功率幅值 计算得到光纤非线性串扰评估 包括： 假设干扰纤芯m和被干扰纤芯n， 利用交替迭代方法计算出所述被干扰纤芯n的目标非 线性耦合输出功率幅值 和干扰纤芯m的目标非线性耦 合输出功率幅值 利用所述被干扰纤芯n的目标非线性耦合输出功率幅值和所述干扰纤芯m的目标非线 性耦合输出功率幅值计算得到所述 光纤非线性串扰评估： 其中， 和 是整段纤芯线性和非线性耦合结果， 包含前段中所有线性和非线性 耦合串扰的累积。 7.一种基于分段思想的实际多芯光纤非线性串扰 计算的装置， 其特 征在于， 包括： 构建模型模块， 用于根据分步傅里叶法处理非线性薛定谔方程中的色散和非线性问 题， 构建分步非线性耦合模型；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114647924 A 3