PMD补偿反馈控制信息DOP的研究

根据准单色光理论和2×2相干矩阵,推导了在偏振模色散(PMD)补偿技术中作为反馈控制信息的光偏振度(DOP)与光脉冲波形数、脉冲宽度、光在2个偏振主态(PSP)上分光比以及差分群延迟(DGD)之间的一般数学关系。提出了表示PSP方向上光脉冲交叠程度的相干函数。给出了当脉冲波形函数为高斯型的DOP表示式,并计算给出了在不同高斯脉冲宽度下DOP随DGD变化的关系曲线。利用10Gbit/s的伪随机序列分别在归零码(RZ)和非归零(NRZ)下实验测量了DOP随DGD变化的关系。对理论计算的曲线和实验结果进行了比较,表明在一定的DGD范围内理论计算与实验结果一致。     

光谱宽度对偏振度与差分群延时关系影响的研究

理论推导出准单色光波情况下、输入信号为高斯脉冲时偏振度(DOP)与差分群延时(DGD)关系的简明解析表达式.通过对偏振度公式的理论分析,得出了DOP随DGD变化的关系由分光比以及光源的光谱宽度决定的结论.用不同光谱宽度的10 Gbit/s归零(RZ)伪随机码光源实验研究了DOP与DGD的关系,实验结果表明了理论推导和分析的正确性.理论分析表明 ,除了分光比参数外,只有能够影响光谱宽度的参数才会对DOP-DGD关系式产生影响,如调制码型、调制啁啾和脉冲变换极限宽度等,而其它因素则与DOP-DGD关系式无关,如色散、线路啁啾以及脉冲实际宽度等.     

基于偏振度的差分群时延检测的理论分析

文章从理论上分析了信号偏振度(DOP)和各阶偏振模色散(PMD)、光脉冲宽度的关系,当DOP用于差分群时延(DGD)检测并作为PMD补偿的控制信号时,必须综合考虑这些因素;说明了DGD、一阶和二阶PMD对最大和最小DOP的影响,以及光脉冲宽度对DOP检测范围的影响。     

m序列码的偏振度与差分群延迟关系的理论分析和实验研究

偏振模色散是高速光纤通信系统的主要问题之一.在用偏振度作为反馈信号的动态偏振模色散补偿系统中,偏振度与差分群延迟的关系对于准确快速的动态偏振模色散补偿很重要.本文推导了准单色光波情况下任意波形和高斯脉冲的偏振度的数学表达式,分析了高斯脉冲情况下,连续脉冲个数和伪随机m序列码长度的变化对偏振度与差分群延迟关系的影响,特别分析了m序列码长度一定时,分光比和脉冲宽度的变化对二者关系的影响.用10Gbit/s 7级m序列归零码进行了实验,实验证明了理论推导的正确性,还验证了偏振度的大小与脉冲啁啾和光纤色散无关.     

PMD补偿技术中影响射频功率反馈信号的因素

推导出了用射频功率作为反馈信息进行偏振模色散(PMD)补偿时,射频功率与光纤线路的差分群延迟(DGD)、偏振模已散补偿器的延迟时间、光功率在光纤中两个偏振主态之间功率分配比,以及补偿器的光快慢轴与光纤线路(或补偿器)快慢轴之间相对角度变化的关系。分析计算了在考虑到补偿器的光快慢轴与光纤线路有相对关系时的输出功率随其他参数变化的关系。     

40 Gb/s光纤通信系统中一阶PMD对信号频谱的影响

首先给出了受一阶偏振模色散(PMD)影响的40 Gbit/s高斯脉冲信号功率谱的数学表达式,并分析了脉冲波形、分光比、监测频率以及差分群延时(DGD)对接收信号功率谱的影响.实验测量了在分光比为0.5时的40 Gbit/s归零(RZ)码伪随机信号在接收频率为12 GHz处的电功率谱密度随DGD变化的关系,实验结果与理论计算一致.这表明,对于40 Gb/s的光纤通信系统,可以通过简单地检测某一特定频率的电信号功率,动态跟踪系统中PMD的变化情况,从而为补偿一阶PMD提供了重要依据.     

光纤传输系统偏振模色散对输出信号偏振度的影响

光纤通信系统的偏振模色散(PMD)是限制系统传输容量和距离的关键因素。系统输出信号的偏振度(DOP)反映了系统的偏振模色散。利用光纤通信系统的Jones矩阵模型，在理论上得到了系统的输出光脉冲Stokes矢量的表达式。在此基础上分析和计算了系统的输出脉冲的偏振度特性。结果表明，系统的输出信号的偏振度随入射脉冲偏振态的变化而变化，当入射脉冲偏振态与系统的主偏振态一致时，系统的输出信号的偏振度达到极大；同时，随着系统的偏振模色散幅度的增大而变小。系统的输出信号的偏振度还随着信号原始啁啾系数绝对值的增大而减小，但与啁啾系数的符号无关。     

光纤通信系统中偏振损耗对偏振态的影响

推导出具有偏振相关损耗(PDL)器件的Stokes模型,研究了光纤通信系统中PDL对光信号偏振态(SOP)的影响。数值模拟结果表明,入射信号光偏振度(DOP)小于1时,PDL对出射信号光的DOP和强度有直接影响;当入射光DOP等于1时,PDL对出射信号光的DOP没有影响,但随PDL的增加,出射光强度迅速减小,且信号光的SOP变化加剧。     

优化算法在偏振模色散自适应补偿技术中的应用

介绍了10Gb/s的光纤通信系统中,优化算法在偏振模色散(PMD)自适应补偿技术中的应用。偏振模色散在线监测技术建立在偏振度(DOP)的基础上,偏振度随着微分群时延(DGD)的增加而减小。为了使用DOP做为PMD的监测反馈信号,需要在传输线路中模拟DGD的状态,为此设计了一个PMD仿真器。在光纤输入复用器端使用一个偏振控制器(PC)来调整光信号的偏振态,在光纤输出复用器端使用一个起偏器。随后信号到达控制计算机,优化程序运行,寻找全局最优点并通过PC来控制PMD。对现代非线性优化算法进行了讨论,比较了它们在PMD自适应补偿技术中的优缺点。在实验过程中选择遗传算法,取得良好效果。在很短时间内一阶二阶PMD能达到最大补偿效果,其动态补偿时间不超过10ms。     

光阑对非均匀偏振光传输特性的影响

从光束的相干-偏振(BCP)矩阵和传输理论出发,推导出了非均匀偏振(NUP)光通过光阑后的偏振度和光强分布的一般表示式。给出了一个光强均匀分布NUP光束的数值计算例。结果表明,通过光阑后光束的偏振度和光强分布发生了显著的变化。横平面上偏振度出现了振荡,光强剖面为非均匀分布。但在远场为均匀偏振。     

新型调制格式在PMD补偿技术中的应用

文章通过仿真得到了非归零(NRZ)码、载波归零(CSRZ)码、NRZ-差分相移键控(DPSK)和CSRZ-DPSK信号在偏振模色散(PMD)补偿前后的偏振度(DOP)值和剩余差分群时延(DGD)值.结果表明,与二进制强度调制(OOK)格式相比,DPSK补偿后的DOP值更多地分布在接近1的范围,剩余DGD值也较小,其中CSRZ-DPSK补偿效果最好,是实现PMD缓解与补偿动态结合的首选调制格式.     

传输光脉冲宽度对10Gb／s PMD补偿系统影响的实验分析

建立了以偏振度(DOP)作为反馈信号的10Gbit／s偏振模色散自适应补偿系统。实验中对于不同的光脉冲宽度,系统对偏振模色散的补偿效果具有明显的差异。最后,通过多次实验改进,找到了相应的改进方法。     

偏振部分相干激光在大气传输中的退偏特性

基于广义Huygens-Fresnel原理,利用Collins公式,讨论了偏振部分相干激光波束在湍流大气中传输的交叉谱密度函数,推导出经过偏振后的高斯-谢尔模型光束(GSM)在外场不同距离水平传输时波束偏振度的解析表达式。对偏振激光在大气湍流中传输时光束的退偏变化进行数值仿真,得到相同传输距离下,不同的偏振角和初始束腰宽度对光束偏振度的影响;同时分析了不同波长激光的退偏现象以及相同的偏振角度下,不同的初始束腰宽度对波束偏振度的影响。研究结果表明,不同的偏振角对波束的退偏不产生影响;波长越大,波束在大气湍流中传输出现退偏的现象越迟缓;初始束腰越大,大气湍流对波束的退偏影响越快。由此得出:偏振部分相干激光波束比部分相干激光波束在大气湍流中传输的退偏变化更具有规律性和稳定性,退偏现象表现得更加持久,并且初始束腰宽度的变化对偏振部分相干激光偏振度产生影响,但对部分相干波束偏振度的变化几乎不产生任何影响。     

部分相干且部分偏振的光脉冲

提出了时域部分相干、部分偏振的光脉冲的慨念,定义了相应的时域部分相干-偏振矩阵(PCPM),对矩阵元和偏振度的测量方法以及光脉冲所满足的传输规律进行了研究;对矩阵元和偏振度的实验测量方法进行了分析．得到了光脉冲偏振度的表达式;进一步研究了部分偏振、部分相干光脉冲的传输和变换．发现在光脉冲传输过程中,矩阵元之间相互独立．并且各矩阵元的传输规律与标量的部分相干光脉冲一致。     

部分相干电磁厄米-高斯光束通过湍流大气传输的偏振特性

采用相干性和偏振性统一理论,推导出了部分相干电磁厄米-高斯(EHG)光束在湍流大气中传输时偏振度的解析式,并给出了偏振度保持传输不变的条件。研究表明,部分相干电磁厄米-高斯光束的偏振度由大气折射率结构常数、光束相关长度、厄米多项式阶数、光束初始偏振度相关常数和观察点位置共同决定。经过足够长的传输距离后,光束的偏振度将趋于源平面处的初始值,并与光束相关长度、厄米多项式阶数以及湍流的强弱均无关系。电磁高斯-谢尔模型(EGSM)光束通过湍流大气传输时光束偏振度的变化作为所得结果的特例给出。     

ASE噪声偏振化对偏振分光光信噪比监测的影响

偏振相关损耗(PDL)引起的自发辐射(ASE)噪声偏振化是导致偏振分光方法监测光信噪比(OSNR)不准确的重要因素,分别研究了ASE噪声与信号偏振平行和偏振正交2种情况下OSNR监测的误差,推导得出了误差计算公式并通过仿真实验得到验证.理论分析和信真实验结果表明:测量误差随着ASE噪声偏振度(DOP)的增加而变大,且与待测信道本身的OSNR基本无关;比较而言,ASE噪声与信号偏振平行时对监测的影响更严重.当与信号偏振平行的ASE噪声的DOP为0.75时,误差值达6 dB.     

偏振光斯托克斯参量测量原理与测量方法设计

斯托克斯参量是描述偏振光特性的重要参最,它能给出偏振光的偏振度(DOP)的数值,因此偏振分析仪多采用测昔斯托克斯参量的方法米设计.从斯托克斯参量的定义出发,利用准单色光波的相干矩阵法,推导了斯托克斯参量的测量原理,并提供了多种实验测昔斯托克斯参量的设汁方法.对比分析了了种测量斯托克斯参量的方法,并用相干矩阵方法证明了用测量光功率表达的偏振度的正确表达式.     

光缆链路PMD与DGD随波长变化的波形之间的关系研究

通过对成缆光纤及光缆链路的偏振模散(PMD)的一些理论分析和试验研究,考察了光缆和光缆链路PMD系数值与差分群时延(DGD)随波长变化的波形之间的关系。     

光缆链路PMD与DGD随波长变化的波形之间的关系研究

通过对成缆光纤及光缆链路的偏振模散(PMD)的一些理论分析和试验研究，考察了光缆和光缆链路PMD系数值与差分群时延(DGD)随波长变化的波形之间的关系。     

波分复用光纤通信系统中光信号偏振度的计算研究

利用非线性薛定谔方程,推导计算了考虑偏振模色散和非线性效应情况下,12×40 Gb/s波分复用(WDM)系统中RZ码在不同输入功率下随波长变化的光信号偏振度(DOP),得到不同功率下DOP随着波长λ变化的曲线,同时得到各个信道的眼图.结果表明:通过光信号偏振度的曲线图与眼图的比较,不但明显看出PMD和非线性效应对各个信道的影响是不同的,并且对于WDM系统存在一个最佳输入功率,证实偏振度可以作为WDM系统中监测信道性能的监控信号,这将为实现PMD实时最坏信道补偿提供理论依据.