40Gb/s光纤通信系统中不同码型传输特性的实验研究

在高速光纤通信系统中码型的选择是决定系统传输质量和光谱效率的主要因素。码型的选择和信道速率、信道波长间隔、光放大器的选择、光放大器放置间隔、光纤的类型、色散管理策略等各种因素密切相关。分析了非归零码（NRZ）、归零码（RZ）和载波抑制归零码（CSRZ）码型的产生方式及特点。采用单信道和掺铒光纤放大器（EDFA）放大方式对三种码型进行了40Gb/s的100kmG.652光纤通信传输实验。比较了三种码型的系统传输持性、最佳入纤功率和不同入纤功率下的功率代价：载波抑制归零码最佳入纤功率为9dBm，功率代价小于非归零码和归零码。结果表明，在相同的色散补偿条件下，载波抑制归零码比归零码和非归零码有更优的非线性容忍度。     

1480nmLD泵浦掺铒光纤放大器的增益带宽特性的研究

采用国产１４８０ｎｍＬＤ及优化的掺铒光纤，研制成光纤增益达３２ｄＢ、最大输出功率为１０ｄＢｍ、带宽大于２５ｎｍ的掺铒光纤放大器模块（其纤入纤出净增益为２７ｄＢ、输出功率为７ｄＢｍ）。讨论了放大器的增益、带宽特性及ＡＳＥ对放大器测量的影响。     

脉冲光纤放大器中放大自发辐射对光纤储能的影响

在高功率脉冲光纤放大器中,由于增益介质长,抽运功率高,脉冲间隔产生的放大自发辐射(ASE)严重限制了光纤储能能力和可提取能量的提高。针对低重复频率、强抽运的条件,以稳态速率方程为理论基础建立了脉冲放大器模型,利用理论模型对脉冲放大器性能进行了分析,着重讨论了不同的数值孔径、激光功率填充因子、端面反射率、纤芯直径、光纤长度、抽运功率等参数对放大自发辐射的影响。讨论了光纤的储能、增益和可提取能量等的变化规律,给出了掺镱光纤中最大可提取的单脉冲能量以及放大器增益。     

在瑞利散射影响下分布拉曼光纤放大器噪声特性的解析解和参数优化

光纤中的瑞利散射会对分布拉曼光纤放大器的噪声特性产生不利影响。通过忽略高次瑞利后向反射的影响,给出实际情况下(信号损耗不等于抽运损耗,考虑瑞利散射影响)分布拉曼光纤放大器噪声特性的解析解。利用此解析解,对分布拉曼光纤放大器的噪声特性进行了深入讨论并提出了选择抽运功率的一般原则     

宽带碲基掺铒光纤放大器上能级粒子数反转比

对宽带碲基掺铒光纤放大器(EDTFA)上能级粒子数反转比进行了理论研究,得到了碲基掺铒光纤放大器上能级粒子数反转比随着光纤激活长度、信号输入功率、泵浦功率和纤芯掺杂浓度的演变关系,分析了上能级粒子数反转比分布与EDTFA信号增益间的关系.研究表明,碲基掺铒光纤内的上能级粒子数反转比分布决定了EDTFA的信号增益.     

光纤CATV用掺铒光纤放大器的简化分析

在不考虑放大自发辐射(ASE)对掺铒光纤放大器(EDn)饱和特性影响的条件下,推出了掺铒光纤放大器(EDFA)三能级系统功率传输的解析表达式,简化了理论分析,所得结果也适用于二能级系统.根据该简化分析方法具体计算了前向泵浦时光纤CATV用掺铒光纤放大器(ED队)的信号增益曲线.计算表明,当信号增益约在25db以下,即在光纤CATV用掺铒光纤放大器(EDFA)的工作范围内,简化分析所得的计算结果与较精确的数值计算结果一致.     

色散补偿WDM系统中剩余色散对系统性能的影响

研究了采用周期色散补偿的光波分复用系统中入纤功率对系统的影响,并从理论上分析了色散补偿后剩余色散对系统性能的作用。仿真结果表明：当入纤功率增大到一定的数值时,光纤中存在的自相位调制(SPM)等非线性效应使得系统的误码率随入纤功率的增大而增大,而系统中色散补偿后的剩余反常色散可在一定程度上抑制随人纤功率增大而增强的非线性效应,对系统的性能有一定的改善。仿真结果和理论分析是一致的。     

2.5Gbit/s光码分多址通信系统研究

以PTDS仿真实验平台为基础,对传输速率为2.5Gbit/s的光码分多址通信系统性能进行了研究.仿真研究了传输信道和光功率对光码分多址系统性能的影响,分析了传输距离、光纤色散系数、光纤衰减、入纤光功率等与误码率和Q值的关系.     

拉曼放大器的基本原理及其在有线电视光纤网长距离传输中的应用

当前在残留边带调幅（AM-VSB）调制的外调制光纤有线电视系统中,为实现长距离传输普遍采用大功率掺铒光纤放大器（EDFA）,而大的入纤光功率在光纤的色散作用下存在严重的非线性失真,根据受激拉曼散射原理,提出分布式光纤拉曼放大器（DFRA）在长距离信号传输中的应用对改善组合二阶失真（CSO）起到明显的效果,并与EDFA对比实验验证了其结果。     

抽运饱和及信道问受激拉曼散射效应对反向抽运分布式光纤拉曼放大器增益谱的影响

在宽带密集波分复用(DWDM)系统中，后向抽运分布式光纤拉曼放大器(B-DFRA)会引入在小信号条件下无需考虑的两种效应：抽运饱和效应(PS)使拉曼增益减小；拉曼放大使信道间受激拉曼散射(SRS)效应增强，产生附加拉曼倾斜效应(ART)。将后向抽运分布式光纤拉曼放大器的增益谱分解为拉曼抽运的放大作用和信道间受激拉曼散射效应产生的倾斜作用，通过对各种工作条件下实际后向抽运分布式光纤拉曼放大器增益谱的优化计算，研究了抽运饱和效应和附加拉曼倾斜效应对后向抽运分布式光纤拉曼放大器增益谱的影响。计算发现抽运饱和效应取决于信道输出功率，附加拉曼倾斜效应由信道输入功率和输出功率共同决定，进而通过抽运饱和效应和附加拉曼倾斜效应的大小可以将后向抽运分布式光纤拉曼放大器的工作条件划分为三个区域，并讨论了不同工作条件下后向抽运分布式光纤拉曼放大器的简化分析方法。     

高功率单频主振荡光纤功率放大器研究进展

高功率单频主振荡光纤功率放大器在相干合束、引力波传感器、自由空间光通信、测距、激光雷达、非线性频率转换等有广泛应用。综述了高功率单频主振荡光纤功率放大器的国内外研究进展,分析了高功率单频光纤放大器关键技术,如种子激光源、受激布里渊散射与放大自发辐射噪声的抑制技术,指出了千瓦量级的主振荡光纤功率放大器未来的研究方向。     

卫星激光通信中光纤放大器的应用研究

介绍了卫星激光通信的特点,通过计算分析,提出了用于卫星激光通信光发射系统的高功率光纤放大器、用于光接收系统的前置光纤放大器的性能参数。给出了高功率光纤放大器和低噪声前置光纤放大器的实验方案。     

基于半导体光放大器的可调谐环形腔激光器的激光建立过程

基于半导体光放大器(SOA)的环形腔激光器可实现高达兆赫兹的高速调谐,在光纤通信和光纤传感领域有广泛应用。采用稳态模型和分段算法研究SOA自发辐射特性,并基于此分别讨论了使用高斯型滤波器和法布里-珀罗(F-P)滤波器的两种可调谐环形腔激光器,研究了激光建立过程的特性,包括输出光谱和输出光功率随绕行圈数的变化,讨论了波长调谐的速度。结果表明,F-P滤波器的环形腔可以更快建立激光振荡,便于实际高速调谐应用。     

IM/DD高速光纤通信技术

高速大容量光纤通信是光纤通信的发展趋势。本文就光强度调制—直接检波(IM/DD)光纤传输方式的几个主要技术课题:高速光源、光调制器、光检波器、光放大器以及光纤色散均衡进行了讨论。     

光纤合束器的研制与应用

光纤合束器是一种先进的将泵浦光耦合进双包层光纤的器件.介绍了这种器件的结构和优点,以及它在大功率光纤激光器和光纤放大器中的应用,并对它的研制过程进行了探讨.     

Long-haul coherent optical fiber communication systems usingoptical amplifiers

Studies on long-haul coherent optical fiber communication systems with in-line optical amplifier repeaters are made theoretically and experimentally. By theoretical calculation it was found that coherent systems can achieve wider dynamic range for an amplifier input power as compared with the intensity-modulation direct-detection (IM-DD) systems. The feasibility of such systems using traveling-wave semiconductor laser amplifiers (TWSLAs) and erbium-doped fiber amplifiers (EDFAs) was investigated, and 546 km, 140 Mb/s CPFSK transmission using TWSLAs and 1028-km, 560-Mb/s CPFSK transmission using EDFAs were successfully demonstrated     

Theory of signal degradation in semiconductor laser amplifiers indirect detection systems

Theoretical studies are carried out on long haul direct detection optical fiber communication systems, with inline optical semiconductor amplifier repeaters. Calculations are made of the noise, eye diagrams, and bit-error-rate characteristics of lightwave systems with optical amplifiers. Indications are given of the effect of amplifier characteristics such as spontaneous noise and signal distortion due to gain saturation on the system performance. The nonlinear process within semiconductor laser amplifiers leads generally to pulse amplitude-temporal distortions due to gain saturation. This theoretical study demonstrates that the system penalty caused by these nonlinear effects appears progressively as the optical input power at each amplifier is increased. For example, nonregenerated fiber transmission using traveling wave semiconductor laser amplifiers was simulated, and results obtained at 0.5 and 2.5 Gb/s are presented. In order to improve the system performance, the influence of structure and bulk dimensions of the amplifier cavity is also considered     

激光混沌外部调制包络隐藏及相位隐藏编码方法及其在光纤保密通信中的应用研究

该文研究光纤混沌包络隐藏与光纤相位隐藏保密通信理论模型,分析包络隐藏调制解调特性,导出解码公式;分析光纤自相位调制和光功率以及光放大器个数对系统的影响,提出接入相位控制器以减小非线性相移对同步解调负面影响的设想。数值模拟了调制速率0.2Gbit/s的混沌包络隐藏编码以及调制速率0.05Gbit/s的混沌相位隐藏编码及其在波长1.55m远程光纤数字保密通信中的应用,表明系统确具有较高的保密性能。     

Design of transmission optical fiber with a high Raman gain, large effective area, low nonlinearity, and low double Rayleigh backscattering

Designed was the transmission fiber with a high Raman gain, large effective area, low nonlinearity, and low double Rayleigh backscattering (DRBS). Basically the optical signal-to-noise ratio (OSNR) of distributed type Raman amplifier is superior to that of the lumped type Raman amplifier using a high Raman gain fiber such as dispersion compensation fiber. However, much pump power and long length of transmission fiber line are required to acquire a proper gain in the distributed type fiber Raman amplifier. Thus, compositional adjustment on the fiber for optical transmission is of benefit to reduce further the required pump power. In this regard, based on this simulation, the fluorine and germanium co-doped fiber showed a high Raman gain, high OSNR, and low DRBS.