准线性光纤传输系统中几种色散补偿方案的性能比较

已有研究表明,对于高速率长距离准线性色散补偿光纤传输系统,信道内非线性效应是限制系统传输性能的最主要因素。在考虑四波混频等信道内非线性效应的情况下,通过求解耦合非线性薛定谔方程组,详细比较了单信道归零码准线性色散补偿光纤传输过程中前置补偿、后置补偿以及对称补偿3种色散补偿方案的传输特性。研究表明,信道内四波混频(IFWM)是导致3种方案性能差别的主要因素;对于确定的掺铒光纤放大器间距,最佳色散补偿方案与传输速率有关。速率越高,前置补偿性能越好;相反,后置补偿最适合低速率传输。     

基于Optisystem的高速光纤传输系统的色散补偿

利用Optisystem软件,对40Gb/s单信道光纤传输系统中基于RZ调制格式下的色散补偿进行仿真,比较了前置补偿和后置补偿的色散补偿性能,并提出了一种对称补偿,仿真结果表明对称补偿的色散补偿性能最好,最后分析了入纤光功率和光纤光栅的带宽对色散补偿系统的影响,均取得了比较理想的结果.     

低串扰的多波长光纤光栅色散补偿器

分析了光纤光栅色散补偿系统中的串扰，并比较了几种常用的多波长光纤光栅色散补偿器的串扰特性，结合串联的窄带光纤光栅和取样光纤光栅的优点，提出一种抑制光纤光栅色散补偿系统串扰的方法.它通过在邻近信道间引入随机时延差，既能改善取样光纤光栅的线性串扰特性，又能抑制交叉相位调制效应和四波混频等非线性串扰.使用该方法可以得到具有低串扰的多波长光纤光栅色散补偿器.     

一种基于Optisystem的静态与动态色散补偿相结合方案研究

介绍色散补偿光纤DCF及动态啁啾光纤光栅FBG的补偿技术并比较其优缺点,提出在传统光传输系统末端加入动态FBG的方案,通过Optisystem仿真软件搭建40 Gbit/s的光传输系统,用FBG仿真光传输400 km的Q值为3.745,误码率为7.419 42e-5,用DCF静态混合补偿和静态与动态相结合的补偿方案分别仿真并比较两种方案传输相同距离的Q值和误码率的大小,证明提出的静态加动态的方案提高了光传输性能。     

光纤非线性效应对10 Gb/s波分复用色散补偿系统的限制

对信道间距为１００ＧＨｚ的８倍１０Ｇｂ／ｓ波分复用色散补偿系统进行了计算机仿真,分析了光纤的色散和自相位调制（ＳＰＭ）、互相位调制（ＸＰＭ）、四波混频（ＦＷＭ）等非线性效应在具有级联光放大器系统中的作用。四种色散补偿方案是：ＳＭＦ（常规单模光纤）＋ＤＣＦ１（色散斜率为正的色散补偿光纤）、ＳＭＦ＋ＤＣＦ２（色散斜率为负的色散补偿光纤）、ＴＷ１（色散为正的非零色散光纤）＋ＴＷ２（色散为负的非零色散光纤     

光栅不理想特性对不同调制码型的光传输系统的影响

分析了光纤光栅不理想特性的产生机理，对以啁啾光纤光栅为色散补偿器的10Gb/s光传输系统中，啁啾光纤光栅的不理想特性包括群时延纹波、反射纹波及光栅通带带宽对采用归零码(RZ)、非归零码(NRZ)以及载波抑制归零码(CSRZ)三种调制格式传输系统性能的影响进行了详细的数值分析和比较. 同时进行了基于光纤光栅色散补偿的1500km无误码传输实验，通过对啁啾光纤光栅由于不理想特性的差别而导致对实际传输系统不同信道性能影响的比较，进一步验证了仿真分析的正确性. 关键词： 光传输 啁啾光纤光栅 不理想特性 调制码型     

亚皮秒光脉冲在密集色散管理光纤中的传输特性

文章从包含高阶效应的非线性薛定谔方程出发,基于一种二阶和三阶色散都作了完全补偿(零路径平均色散)的光纤级联系统模型,用数值法对亚皮秒(几百飞秒)高斯光脉冲在密集色散管理光纤(放大周期远远大于色散补偿周期,La>>Lc)中的传输特性做了研究.结果表明啁啾化亚皮秒光脉冲在短周期色散补偿光纤中可以实现稳定传输.色散管理的密集化程度越高,即色散补偿周期越短,光脉冲在光纤中传输时的呼吸度越小,前后脉冲间的相互作用也越弱,有利于提高光纤传输系统的性能.此外,由于色散管理孤子的系统功率较小,因此高阶非线性项的影响不大.     

基于光信号偏振度的偏振模色散补偿系统的研究

偏振模色散已成为当前发展高速长距离光纤传输系统的主要限制因素。理论上分析了光纤一阶偏振膜色散效应对高速伪随机非归零码／归零码光信号偏振度的影响，并利用数值模拟的方法分析了信号不同输入偏振态以及高阶偏振膜色散效应对非归零码光信号偏振度的影响。最后对利用信号偏振度作为反馈控制信号的自适应偏振膜色散补偿系统的补偿性能进行了分析，大量统计分析结果表明对于10Gbit／s的非归零码光纤传输系统，当传输线路的平均偏振膜色散值小于43ps时，利用极大化输出信号偏振度的偏振膜色散补偿系统对信号眼图的补偿概率可以达到99．99％．     

光纤光栅偏振模色散的测量及补偿研究

介绍了光纤光栅的偏振模色散测量，并利用一段偏光纤对光纤光栅的偏振模色散进行补偿，效果良好。在40Gb/s、60km光纤光栅色散补偿系统中，加入保偏光纤对光纤光栅的偏振模色散进行补偿前后的测试结果表明，误码率为10^-10时，系统的功率代价由1.21dB改善为0.46dB。     

色散效应对光纤自相位调制全光再生器性能的影响

针对基于光纤自相位调制效应的全光再生技术,分析了色散效应对再生器转移函数和Q因子改进量的影响以及再生器中色散和自相位调制的相互作用,提出一种通过改变再生器光纤结构实现转移函数平坦区改善的方法。数值结果表明:全光再生器中色散会抑制自相位调制引起的频谱展宽,使Q因子改进量减小;对于色散,非线性系数和长度等参量不同的光纤介质,如果色散与长度的乘积与最大非线性相移的比值一定,再生器的性能基本不变;在两段高非线性光纤间增加适当长度色散补偿光纤,可以改善转移函数平坦区,使平坦区范围显著增加。     

A novel scheme to generate dark-RZ pulse and study on its transmission performance

We have proposed and experimentally demonstrated a novel and simple configuration to generate a dark-RZ pulse by a Mach-Zehnder delayed line interferometer. We have also compared the transmission performance between the dark-RZ and bright-RZ pulse in the pre-dispersion compensation and post-dispersion compensation systems. Our experimental results have shown that the dark-RZ is more sensitivity to nonlinear effects than the bright-RZ pulse, and the power penalty will also be larger than that of the bright-RZ at the same BER. The experiment results have also shown that the dark-RZ pulse is not suitable for the signal transmission with pre-dispersion compensation.     

激光抖动法抑制光纤调幅有线电视外调制传输中的受激布里渊散射

光纤中的受激布里渊散射效应限制了调幅有线电视（ＡＭ ＣＡＴＶ）外调制传输中的最大注入光功率，这对有线电视传输不利的，因而必须采取措施抑制。通过对激光器抖动法进行理论分析，导出了激光抖动法提高受激布里渊散射阈值的公式，实验结果和公式计算是一致的。     

外调制光纤CATV中SBS与MPI的激光器高频微扰抑制理论分析

受激布里渊散射(SBS)与多径干涉噪音(MPI)是光纤AM-CATV外调制传输系统中主要的非线性现象,本文分析了激光器高频扰动抑制SBS与MPI的原理,导出了扰动对系统SBS阈值提高量及MPI抑制程度的理论公式,通过对扰动引起的激光器频率啁啾及附加强度调制而导致的色散的理论分析与计算,得到了扰动信号频率及幅度的选取原则。     

Maximum repeaterless transmission of lightwave systems imposed by stimulated Brillouin scattering in fibres

To aid in designing high-speed optical networks, the fundamental limitations of lightwave transmission systems are investigated from the viewpoint of fibre nonlinearities, particularly of stimulated Brillouin scattering (SBS). When SBS occurs, the fibre launch power is usually restricted; thus, SBS is detrimental to lightwave systems. The effects of SBS on signals transmitted in fibres are clarified for several modulation schemes, especially coherent modulation schemes. A generalized model based on the maximum power spectrum density in the signals is proposed to estimate the degree of SBS generation. The maximum repeaterless transmissions for various bit rates, laser diode linewidths, and Brillouin gains of optical fibres are presented. The degradation of transmission due to SBS is clarified experimentally, focusing on the bit error rate, fibre input power, and spectra of signals transmitted in fibres. In addition, various techniques for suppressing the SBS effects are proposed. A repeaterless transmission experiment conducted over 364.3 km using optical booster amplifiers is presented to verify the effectiveness of the SBS suppression technique.     

杂质颗粒对受激布里渊散射介质光学击穿阈值影响的研究

建立了受激布里渊散射介质中热作用破坏的物理模型, 数值模拟了杂质颗粒的温度随其半径的变化曲线.结果显示,杂质颗粒存在一个最大热作用半径, 介质所含颗粒的尺寸在此半径附近时,介质最容易发生光学击穿现象, 其光学击穿阈值最低.在Continuum Nd: YAG种子注入式激光系统中,选取FC-3283, GF-180和HFE-7100介质, 通过不同孔径的过滤膜进行过滤,并研究了过滤前后的光学击穿阈值和能量反射率. 结果表明,随着过滤孔径的变小,介质光学击穿阈值逐渐提高, 且过滤之后介质的能量反射率有了明显的提高.介绍了一种利用He-Ne激光透射光光斑变化来判断是否发生光学击穿现象的方法,该方法具有方便、 准确的特点,可有效地减小由于肉眼观测引起的误差.     

滑频滤波器对偏振模色散补偿之研究

对40Gb/s的光脉冲传输系统使用滑频滤波器控制,可减少偏振模色散的影响,提高光脉冲传输的距离.数值计算结果表明:滑频滤波器对偏振模色散效果随传输码型而变化,对色散管理孤子系统的补偿效果最佳,对归零码系统的补偿效果并不显著.     

Experimental investigation on the improvement of SBS characteristics by purifying the mediums

The influence of optical breakdown on stimulated Brillouin scattering (SBS) process is investigated with purified CCl4, acetone, and CS2 mediums which are obtained through 0.22-μm pore-size filter. Experiments are conducted with a Nd:YAG Q-switched laser system. The optical breakdown threshold, the reflectivity and the stability of SBS in both purified and unpurified mediums are determined and compared. The improvement of optical breakdown threshold is observed more or less in all purified mediums.In the condition that optical breakdown does not occur after the medium purified, the energy reflectivity and the stability of SBS both show improvement. Therefore, the characteristics of SBS can be improved by purifying the mediums to obtain higher optical breakdown threshold which reduces the influence of optical breakdown on SBS process.     

Investigation on the output energy characteristic of optical limiting based on stimulated Brillouin scattering

Stimulated Brillouin scattering (SBS) featuring sub-nanosecond response time takes place at a high power threshold, which enables its application at a high power density. When the intensity of input light excesses the SBS threshold, strong SBS process takes place through SBS medium, leading to a quick energy transfer from pump to the Stokes and thereby an optical limiting characteristic in the output energy. In this paper, the correlation between SBS output energy and input power density is numerically simulated and validated in the Nd: YAG Q-switch laser system. The results indicate that not only the output energy exhibits an optical limiting characteristic, but also the clamped value of output energy can be controlled by changing the medium or the focal length.