应用相敏光放大器的非零色散位移光纤通信系统中的ISI限制距离研究

本文分析了1.55μm信号波长,采用强度调制/直接检测(IM/DD)方式的单信道级联相敏光放大器(PSA)非零色散位移光纤传输系统的性能.应用非线性薛定谔方程(NLSE),通过对信号传输后眼图劣化度的计算,得到了光纤传输系统的码间干扰(ISI)限制距离.由于PSA的相敏特性,其对光纤色散具有一定的补偿作用,因此级联相敏光放大器光纤通信系统可以实现信号高比特率长距离传输.然而,随着信号速率的提高,对长距离传输,必须减小光纤色散值和PSA的间距.当光纤色散值大到一定程度,要进行信号的高速率传输,就必须附加其它的色散补偿方法.     

放大器间距对应用相敏光放大器的平均光孤子系统传输性能影响的研究

本文采用计算机系统仿真方法,研究了相敏光放大器(PSA) 作为在线放大器时光孤子系统中放大器间距对系统传输性能的影响,研究了平均孤子传输方案.仿真结果表明：当放大器间距与色散距离比值小于0.1时,系统能够保持良好的传输性能;在比值大于0.1情况下,系统的传输性能劣化较快.这是由于PSA增益的相敏特性导致孤子脉冲能量的损失所引起的.采用微调放大器增益的方法能在一定程度上补偿PSA放大导致的孤子能量损失,但这种改善是以增大孤子脉冲旁瓣幅度为代价的.     

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。     

优化调制格式实现2560 km低代价无误码传输

在单级调制器产生非归零码(NRZ)基础上,分析了利用双级调制器产生归零码(RZ)以及载波抑制归零码(CSRZ)的方法和特点。对非归零码,归零码和载波抑制归零码在以掺铒光纤放大器(EDFA)为单一的功率放大、以啁啾光纤光栅(CFBG)为色散补偿器的10Gb/s系统中的传输性能进行了计算机仿真并比较这三种调制码型的传输特性。同时在实际的2560km G.652光纤链路上利用上述三种调制格式以点对点形式进行了8×10Gb/s传输实验,通过适当控制线路的功率分配以及合理安排系统的色散补偿,实现了三种调制格式的无电中继条件下的零误码传输。计算机仿真和实际实验结果进一步表明,载波抑制归零码的采用有利于优化系统的传输性能,降低传输代价,载波抑制归零码在上述配置的实际传输系统中无误码传输2560km功率代价仅为2.5dB。     

基于混合光纤放大器的波分复用光纤传输系统研究

在研究了入纤功率、光器件的插入损耗以及非归零码中1码出现的概率对系统误码率影响的基础上,提出了一种基于混合光纤放大器的波分复用(WDM)光纤传输系统设计方案,并对该系统的噪声特性进行了详细地研究。提出了一种抑制前向噪声的有效方法,实现了20路WDM信号320km无误码传输。试验结果对基于混合光纤放大器的波分复用光纤传输系统的设计具有一定的指导意义。     

受激喇曼散射在掺铒光纤放大器中的影响

本文在分析了均匀掺杂分布式光纤放大器(d－EDFA)的基础上,提出了沿传输方向掺杂浓度单调下降(单变),和降升结合(两变)的两种渐变型分布式光纤放大器,并用传输方程研究了透明传输和最佳掺杂浓度下,受激喇曼散射对均匀、单变和两变型三种d－EDFA的各种特性的影响.     

具有电色散补偿的10 Gb/s脉冲转换器的研制

设计并研制了带电色散补偿功能的10 Gb/s脉冲转换器。电色散补偿通过时域均衡的方法,消除光纤色散带来的码间串扰;将电色散补偿芯片纳入脉冲转换器设计中,从而提高了其传输距离。所研制的样品光发射部分采用分布反馈激光器加电吸收调制器集成光源,接收部分采用带互阻放大器的雪崩光电二极管光电探测器模块,电色散补偿芯片对光电探测器输出的码流执行色散补偿算法。对样品进行的测试结果表明该脉冲转换器背对背接收灵敏度为-24.6 dBm,经过100 km G.652光纤传输后接收灵敏度为-20.8 dBm。未加电色散补偿功能时,采用相同的光源传输距离仅为50 km。     

基于210km实地通信链路的高稳定性光学频率信号传递

利用西安和咸阳之间的电信省级骨干光纤网构建了210km的光学频率信号传递测试链路,链路损耗为0.23dB/km。实验中采用可搬运、基于光纤干涉仪、线宽约为200 Hz的激光器作为光源,利用两台低噪声双向掺铒光纤放大器(EDFA)补偿光纤链路损耗和增加光信号的传输距离,放大器平均增益控制在15dB左右,以防止激射。通过测量和分析不同情况下光纤链路的附加相位噪声,可观测到铁路震动引起的规律性干扰。当噪声抑制系统在锁定状态时,链路的相位噪声被抑制了23dB,在剔除铁路干扰时段数据后,获得的210km实地通信链路的秒级频率稳定度达到了1.51×10-14,万秒频率稳定度达到了5×10-17。利用210km通信链路进行了光学频率信号的远程传递测试,分析了限制频率稳定度的主要影响因素,并针对现行光纤布设方式提出了补充要求。该研究为基于通信链路的高精度光学频率信号的传递与比对提供理论支撑。     

一种适于高速,多路通信系统的小色散单模光纤

给出了色散系数分别为（±２ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ的小色散单模光纤一种可能的折射率分布及主要的设计参数，并讨论了此光纤在系统中的应用。结果表明小色散单模光纤具有的适当色散，既可有效抑制四波混频，又不致造成严重的色散限制，故适于高速、多路光纤通信系统采用。在系统中同时使用色散补偿技术时，在相邻在线放大器间采用ＩＴＵ－ＴＧ．６５２常规单模光纤结合负小色散单模光纤的方案不仅可有效地抑制四波混频并减小光纤色散限制，使１０×１０Ｇｂ／ｓ、１０级掺铒光纤放大器系统占用带宽从１６．２ｎｍ压缩到９．４ｎｍ；甚至可能实现等间距信道传输，从而大大简化了此类系统的设计     

光孤子传输演化的分步傅里叶法研究

光孤子传输的数值仿真研究对其实用化及系统设计具有重要意义。本文详细介绍了分步傅里叶法的基本原理和仿真步骤，并用Matlab语言对光孤子在光纤中的传输演化进行了仿真。讨论了光纤损耗对光孤子传输的影响,并说明当光孤子对在光纤中传播时，距离太近将会产生强烈的相互作用，导致孤子形状发生畸变。最后对掺铒光纤放大器对孤子能量补偿作用做了探讨，指出光孤子通信中主要是色散受限，采用980 nm光源泵浦的EDFA具有较好的效果。     

光纤色散参量对光孤子系统传输性能的影响

采用计算机系统仿真方法研究光纤色散参量对应用相敏光放大器(PSA)作为在线放大器并采用平均孤子传输方案的光孤子通信系统传输性能的影响。研究结果表明：由于相敏光放大器增益的相敏特性．光纤色散导致孤子脉冲主瓣幅度下降,脉宽展宽,出现旁瓣。光纤色散值越大,经长距离传输后,孤子脉冲主瓣的幅度下降和脉宽展宽越显著;旁瓣的幅度越高,宽度越大。显然。对这种系统,要实现长距离传输,必须采用较低色散系数光纤。     

偏振复用差分相移键控信号的数字相干解调与偏振解复用算法研究

利用光纤偏振分束器和3 dB耦合器搭建偏振分集90°光学混频器,采用单端接收实现了偏振分集的相干接收机。实现了10 Gb/s偏振复用差分相移键控(DPSK)光信号,经过280 km普通单模光纤(SSMF)和掺铒光纤放大器(EDFA)传输后的数字相干接收,测量无误码。研究了数字相干光接收中的各种信号处理算法。采用数字信号处理算法完成载波相位估计,数字滤波器补偿光纤色散,恒模算法进行自适应数字偏振解复用等。研究了90°光学混频器的非理想正交特性,运用统计方法补偿了光学混频器偏离90°的误差,此算法和信号格式以及光纤色散等因素无关。使用恒模算法实现数字偏振解复用,该算法收敛时间小于0.5μs。     

光纤拉曼放大器的研制及其在城域网中的应用

优化设计了色散补偿拉曼放大器,并将其应用于城域网络中,测试了系统的各项性能,包括光缆的实际衰减,发送端和接收端各点的光功率,拉曼放大器的实际增益,系统极限接受灵敏度,短期和长期误码率,应用前后线路的稳定性,以及不同拉曼放大器抽运功率下可达到的无中继传输距离.在使系统具有高稳定性的前提下,最大无中继传输距离可达到215 km,取得了较好的试验效果,并由此得出光纤拉曼放大器在长跨距的光纤传输系统中有很好的应用前景.     

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％．     

差分相移键控和开关键控信号的混合传输实验

实验完成了42.8 Gb/s差分相移键控(DPSK)信号和9.95 Gb/s开关键控(OOK)信号的混合传输。光纤链路总长410 km,由四个放大段组成。每个放大段由标准单模光纤(SSMF)和色散补偿光纤(DCF)构成,采用掺铒光纤放大器/分布式拉曼放大器(EDFA/DRA)混合放大,42.8 Gb/s DPSK信号采用单端检测。给出了差分相移键控信号与开关键控信号分别在单路和混合传输410 km后的眼图光谱图以及误码率曲线。     

基于拉曼组合放大的长距离光纤传输系统

本文改进了一种实现长距离自适应补偿光纤传输的方法.在利用光纤光栅形成的谐振腔产生激光对信号光进行拉曼放大的基础上,再利用双抽运光对信号光进行拉曼放大,从而获得更高的拉曼增益以实现更长距离的自适应补偿光纤传输.使实验自适应补偿传输距离达125km(为目前国际上已报道的最长自适应补偿光纤传输距离).实验测量并理论分析了该长距离光纤传输系统的开关增益、放大的自发辐射噪声、噪声指数和光功率分布的特性,实验结果与理论模型符合很好.     

基于啁啾光纤光栅的色散补偿器在超长距离密集波分复用系统中的应用

对啁啾光纤光栅在超长距离多波长传输系统中应用时所存在的问题进行了研究，主要分析了多波长级联的啁啾光纤光栅之间的串扰，并提出了利用相干长度法来抑制不同信道间啁啾光纤光栅串扰的方法.在此基础之上实现了基于光纤光栅色散补偿的8×10Gbit/s,1500km G.652光纤上的传输系统. 关键词： 光纤通信 色散补偿 啁啾光纤光栅     

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     

皮秒脉冲在零平均色散光纤链中传输的数值模拟

基于一种二阶和三阶色散都作了完全补偿(路径平均色散为零)的光纤级联系统模型,用数值法对1ps脉宽的高斯光脉冲长距离传输作了数值模拟.结果表明:这种完全补偿的高阶色散控制系统消除了三阶色散引起的脉冲边沿部的振荡,减弱了脉冲峰的时间移动.在不同的入上分别给输入脉冲附加以最佳的频率啁啾,可使得光脉冲的宽度`啁啾及振都围绕在初始值附近波动,在每个补偿端末基本恢复到初值,从而形成光脉冲的推稳定传输.功率增大,稳定传输的距离减小.预啁啾和零平均色散传输并不能完全消除脉冲峰的时间移动。累积的脉冲峰移与预啁啾无关,随功率增大而增大。脉宽的变化与功率和预啁啾都相关。另外,我们也考察了掺饵光纤放大器EDFA的噪声在该系统中引起的时间抖动特性。     

光纤色散参量对光孤子系统传输性能的影响

TN911 2004064420 光纤色散参量对光孤子系统传输性能的影响=Effect of the fiber dispersion parameter on the performance of average-soliton transmission system[刊,中]/林洪榕(南京邮电学院通信工程系.江苏,南京(210003)).钱胜…∥光学学报.—2004,24(9).—1274-1278 采用计算机系统仿真方法研究光纤色散参量对应用相敏光放大器(PSA)作为在线放大器并采用平均孤子传输方案的光孤子通信系统传输性能的影响。研究结果表明,由于相敏光放大器增益的相敏特性,光纤色散导致孤子脉冲主瓣幅度下降,脉宽展宽,出现旁瓣。光纤色散值越大,经长距离传输后,孤子脉冲主瓣的幅度下降和脉宽展宽越显著;旁瓣的幅度越高,宽度越大。显然,对这种系统,要实现长距离传输,必须采用较低色散系统光纤。