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。     

啁啾光纤光栅色散补偿方案研究

设计了利用啁啾光纤光栅(CFG)对10Gbit／S光信号进行色散补偿的仿真模拟系统,该模拟系统研究了5种不同的色散补偿方案对系统误码率的影响,选出了最佳的一种补偿方案,模拟研究了入纤光功率对系统误码率的影响,结论是在保持光探测器接收功率不变的条件下,入纤光功率越高,误码率越大．对于最佳色散补偿方案,入纤光功率为6dBm时既能保证较高的传输功率又有较好的误码性能。     

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.     

DCF色散补偿性能的研究

分析了光纤色散和非线性效应。研究了利用色散补偿光纤(DCF)进行色散补偿的三种方案,数值模拟了采用这三种方案对在G.652光纤上传输375 km速率为10 Gb/s和40 Gb/s光信号进行色散补偿时入纤光功率对系统误码性能的影响,并分析了模拟结果,筛选出其中一种最好的方案,给出了具体的入纤光功率的取值范围。     

三阶色散效应对光码分多址系统误码率的影响

光码分多址(OCDMA)系统的误码率是评价系统性能的重要指标,由于色散和非线性效应会导致超短光脉冲在光纤传输过程中脉宽的展宽,进而影响OCDMA系统的误码率。在基于理想情况的OCDMA系统误码率定义的基础上,研究了三阶色散和三阶非线性效应对系统误码率的影响,进一步分析了有硬限幅器和二维OCDMA系统的误码率。结果表明,三阶色散和三阶非线性效应都会导致OCDMA系统误码率的增大,但三阶非线性效应对系统性能影响没有三阶色散效应明显;在系统参数相同基础上,接收端引入光硬限幅器和系统采用二维编码均可优化系统性能。     

两种实现方式的改进型光双二进制性能分析

文章仿真研究了两种改进型光双二进制调制格式。首先对比分析了产生两种改进型光双二进制调制格式的发射机结构及两种调制格式的码型和频谱特性,随后进行了系统的传输性能仿真。仿真结果表明：当残留色散较大时,改进Ⅱ型光双二进制调制格式性能较为优异;而在-13.2～2.8dBm入纤光功率范围内,与改进Ⅱ型光双二进制和NRZ（非归零）码调制格式相比,改进Ⅰ型光双二进制的Q值最高,抗非线性效应能力最强。     

高阶色散下随入纤功率变化的不稳定性增益谱

为了探讨不同入纤功率下高阶色散对交叉相位调制不稳定性增益谱的影响,从光纤中包含高阶色散的耦合非线性薛定谔方程出发,采用线性稳定性分析法,分二阶、四阶色散系数同号、异号和二阶色散系数为0等几种情形,计算了双光束的交叉相位调制不稳定性增益谱随入纤光功率的变化规律,并对各种谱特性的产生机制作了分析。结果表明,当二阶、四阶色散系数同号时,随着入纤功率的增大,增益谱由开始的两个分离谱区逐渐变宽并合成1个谱区;当二阶、四阶色散系数异号和二阶色散系数为0时,增益谱只有靠近零点的第1谱区,且谱宽和谱峰随着入纤功率的增大而增大。此研究对高重复率的超短光脉冲串的产生有一定的理论指导意义。     

长距离DWDM系统中EDFA的研制

采用光纤光栅和增益平衡器等光无源器件 ,在常规掺铒光纤放大器 ( EDFA)内部引起光反馈和滤波整形机制 ,研制成功多信道动态增益均衡 EDFA,锁定工作波长带宽 17nm( 1544～1561nm) ,在输入功率 - 2 0～ - 5d Bm内增益恒定为 2 3d B,噪声系数小于 5d B,输出功率 18d Bm,并进行了 80 0 km× 8× 2 .5Gb/ s长距离 DWDM信号高速传输的实验研究 ,在信道数改变的动态运行情况下 ,系统误码率达 10 -10 。     

基于不同的非线性前色散补偿技术的比较

对非线性前色散补偿系统中的完全补偿、过补偿和欠补偿进行了数值模拟。数值结论表明：采用非线性前补偿不论是完全补偿、过补偿还是欠补偿，当入纤平均功率为1mW至15mW时20Gbit／s、最大半宽度为20ps的RZ脉冲经过100km的标准单模光纤后均能满足误码率小于10－9的要求。当入纤功率较大时，采用完全补偿经过一个放大距离后Q值最大，而且能够传输的放大周期也最多。     

高入纤功率光纤通信系统的可靠性研究

掺铒光纤放大器(EDFA)和拉曼放大器(FRA)的使用,使得光纤通信系统中的入纤功率有了很大的提高.较高的入纤功率不仅会在光纤中引起各种非线性效应,对光脉冲的传输产生影响,也会对光纤本身的可靠性产生影响,为此介绍了高入纤功率对光纤系统的影响,分析了其产生的机理,并提出了应对措施.     

基于SOA非线性的全光逻辑运算的理论研究

半导体光放大器(semiconductor optical amplifier,SOA)是具有优良非线性效应的光子器件.其非线性特性在光开关、波长变换、光逻辑运算中有重要的应用.从SOA载流子的速率方程和耦合波方程出发,经理论分析对SOA增益的非线性特性进行了研究和数值模拟,并通过连续光、脉冲光同时输入及两脉冲光同时输入两种情况,对SOA的交叉增益调制(XGM)这一重要的非线性效应进行了详细的研究和数值模拟.理论分析和数值模拟表明,基于SOA的这种非线性效应可以用来实现多种全光逻辑运算.     

40Gb/s光DQPSK传输系统性能分析

介绍了光差分正交相移键控(DQPSK)的调制和解调方式,对非归零码(NRZ),归零码(RZ)和载波抑制归零码(CSRZ)进行调制,研究40Gb/s高速传输系统中不同类型的光信号.使用色散补偿方式进行200km的模拟仿真,比较不同码型的传输特性.分析表明CS-RZ-DQPSK调制格式,具有更强的抗色散和偏振模色散能力,在较宽的入纤功率范围内取得最小的眼图张开代价.     

OOFDM通信中的非线性研究

建立了40×80km的OOFDM系统,分析了MZM和光纤的非线性对OOFDM的影响.推导了MZM调制后OSNR的表达式,并通过仿真得到了证明.仿真得出OOFDM传输最佳的入纤功率和调制深度.最后对系统传输特性进行了分析.     

三五阶非线性下光纤中脉冲对的啁啾和频谱

为探究光纤的三五阶非线性对脉冲对频谱展宽的影响,从包含三五阶非线性的耦合非线性薛定谔方程出发,在忽略光纤色散和脉冲间走离效应的情况下,解析并计算模拟了高斯光脉冲对由于交叉相位调制所产生的非线性相移、频率啁啾,数值模拟了光脉冲对传榆中的功率频谱.结果表明:与只有三阶非线性相比,正五阶非线性使非线性相移和频率啁啾增大,而负五阶非线性则使非线性相移和频率啁啾减小甚至反号;正五阶非线性使脉冲频谱变宽,谱峰数目增多;绝对值较小的负五阶非线性使频谱变窄,谱峰数目减小,谱形变化,绝对值较大的负五阶非线性则展宽频谱,并使脉冲中心附近的谱峰变强.五阶非线性对功率相对较小的脉冲的影响更大些.此研究对超连续谱的产生、光开关器件、光脉冲压缩等研究都有一定的意义.     

四种级联差分相位调制码的100 Gbit/s传输

在级联相位调制的100 Gbit/s光信号传输系统中,对差分相移键控非归零码(NRZ-DPSK)、差分相移键控归零码(RZ-DPSK)、差分四相相移键控非归零码(NRZ-DQPSK)和差分四相相移键控归零码(RZ-DQPSK)进行了比较研究.当四种信号通过90 km的标准单模光纤(SMF)和16 km的色散补偿光纤(DCF)传输后,在满足相同入纤功率的条件下,NRZ-DQPSK信号具有最高的色散容限;如果仪仪考虑一阶偏振模色散(PMD),RZ-DQPSK信号具有最优的抗偏振模色散特性;当入纤功率在O～10 dBm的范围内凋节时,RZ-DPSK信号具有最好的非线性容忍度;最后比较了四种相位调制码型传输后通过不同带宽的三阶高斯滤波器后的接收性能,得出滤波器带宽值大于125 GHz后,NRZ-DPSK信号的接收性能最佳.     

拉曼放大对长跨距有线电视网中QAM信号的影响

论文研究了在目前的数字CATV网络中使用光纤拉曼放大器改善QAM数字信号的性能,重点分析了数字CATV网络中数字频道和模拟频道的相互影响。分析结果表明:模拟频道的非线性失真指标CSO/CTB对QAM信号的误码率将产生重要影响,从而可以通过采用拉曼放大来改善系统非线性失真指标,进而改善系统的误码率性能。     

基于CSRZ码的多进制相位调制格式传输性能研究

将抑制载波归零(CSRZ)码与先进的多进制调制技术结合应用于40Gb/s的光通信系统中,分析了其抗色散和抗非线性能力。仿真结果表明,随着进制的提高,信号的抗色散能力增强,抗非线性性能变差。在此基础上,还研究了采用3种不同的色散补偿方式时,多进制相位调制格式的Q值随入纤光功率变化的变化情况。     

利用SOA交叉增益调制实现2.5 Gbit/s非归零码的全光波长变换

采用半导体光放大器 (SOA)的交叉增益调制进行了 2 5Gbit/s的非归零码光脉冲的波长变换。向下波长变换间距大于 2 0nm ,向上波长变换间距大于 10nm。对变换信号测量了接收机入纤功率和误码率的关系。实验中采用同向变换的方式 ,信号光中心波长固定 ,探测光采用外腔半导体激光器 ,中心波长连续可调。对变换信号进行了至少 1h的测量 ,误码为零。为其在波分复用(WDM)网络中的应用奠定了基础。     

五阶非线性光纤中双脉冲不对称的频谱特性

从光纤中包含五阶非线性效应的扩展耦合非线性陛薛定谔方程组出发,在同时考虑到脉冲间群速度失配和入纤初始时延的情况下,计算模拟了不同五阶非线性和初始时延参数下高斯双脉冲的功率频谱,分析讨论了双脉冲不对称的频谱特性.结果表明,在相同的群速度失配参数下,脉冲的频谱将出现不同程度的蓝移或红移,且两脉冲的频谱移动方向是相反的,而且功率较小的脉冲具有更大的频谱不对称.当脉冲间初始时延能较好地抵消群速度失配引起的走离时,两脉冲的频谱都将是对称的.而正负五阶非线性分别对脉冲频谱起增大和减小作用.     

40Gb/s光通信系统不同码型传输性能分析

使用Optisystem仿真工具,对非归零(NRZ)、归零(RZ)、载波抑制归零(CS-RZ)和归零差分移相键控(RZ-DPSK)四种码型在40Gb/s单信道传输系统中的灵敏度、非线性效应和色散容忍度进行比较,并对标准单模光纤(G.652)中四种码型的单信道40Gb/s长距离传输进行了仿真,结果表明:CS-RZ具有更优的灵敏度和抗噪声能力,RZ-DPSK码具有更优的非线性容忍度.在较低入纤功率条件下,G.652光纤作为传输介质,CS-RZ系统的传输性能最优.