一种新型可调谐光阈值器件

提出一种基于超连续谱(SC)的新型可调谐非线性光阈值器件,通过调谐光带通滤波器(OTF)改变阈值器件特性。实验中,高非线性光纤(HNLF)输入光功率为21.0dBm时,测得滤波器中心波长一定时的最佳20dB带宽为12~18nm,滤波器带宽固定时的最佳中心波长为1 576nm。     

变占空比脉冲测量非线性光环镜阈值特性的实验研究

光阈值器件是多用户光码分多址(OCDMA)系统接收机中抑制基底噪声和互相关旁瓣峰的重要部件。非线性光环镜(NOLM)是实现光阈值的一种有效方法。对基于高非线性光纤(HNLF)NOLM的阈值特性进行了实验研究及数据分析,提出利用改变抽运脉冲占空比分析阈值特性的方法,实验发现抽运脉冲占空比D为1/25时出现阈值点,阈值功率为3.75W。讨论了抽运光与信号光的波长间隔对NOLM输出信号的影响,得出阈值点处的最优波长间隔为5.8nm,脉冲压缩量为114.47ps。实验搭建了接收机阈值系统,眼图分析表明该系统能较好地抑制噪声。     

10 GHz超连续脉冲光子源的实验研究

利用增益开关(GS)DFB半导体激光器(LD)作初始抽运源,在4．2km左右的普通色散位移光纤(DSF)中获得了10GHz、120nm以上的超连续(SC)谱脉冲。实验研究了抽运光脉冲峰值功率和光纤零色散波长对SC谱宽度的影响,同时还利用0．4nm带宽的可调谐滤波器对从SC谱中滤出脉冲的特性进行了研究。     

基于增益开关激光器和HNLF的超连续谱产生实验研究

基于增益开关激光器和高非线性光纤(HNLF),对产生超连续(SC)谱的方案进行了实验研究。验证了采用不同输入功率以及不同非线性系数的光纤对SC光源输出频谱的影响。针对频谱编码光码多分址(OCDMA)系统应用,提出了衡量SC光源性能的平坦度指标定义,即为C波段内除种子尖峰外的最大功率与最小功率的差值。针对采用HNLF不易产生SC光源,提出采用具有幅度均衡功能的波长选择开关(WSS)对SC光源的平坦度指标进行优化,平坦度从9dB降至3dB。将上述SC光源应用于动态可重构频谱编码OCDMA系统中,实现了40km的传输实验,误码率(BER)优于10-9。     

波分复用OCDMA系统的性能分析

分析了波分复用(WDM)光码分多址(OCDMA)系统的归一吞吐量性能。当同时用户数均匀分配到不同的波长时,得到了WDM OCDMA系统归一化吞吐量性能的上界;当同时用户数尽量分配到同一个波长时,得到了WDM OCDMA系统归一化吞吐量性能的下界。在所有用户均匀分配到不同波长信道的条件下,比较了WDM OCDMA与多波长(MW)OCDMA系统的归一化吞吐量性能。结果表明,当负载较小时,两者的性能基本相当;当负载较大时,WDM 0CDMA的性能优于MW OCDMA系统。同时,WDM OCDMA的归一化吞吐量峰值高于MW OCDMA系统的归一化吞吐量峰值。     

采用光硬限幅器和RS码的多波长OCDMA性能分析

提出了一种采用多个光硬限幅器和RS信道编码的多波长光码多分址（MW OCDMA）系统,理论分析了其误码率和（BER）和归一化吞吐量性能.结果表明,采用光硬限幅器的MW OCDMA系统BER性能将明显改善,进一步采用RS信道编码后,MW OCDMA系统BER性能将大大改善.另一方面,采用光硬限幅器的MW OCDMA系统的归一化吞吐量明显提高,特别是归一化吞吐量峰值提高了约1倍,但进一步采用RS信道编码后,MW OCDMA系统的归一化吞吐量并没有提高,在系统负载量不是很大的情况下还略有下降.     

基于非线性极化旋转的光阈值性能的改进实验方案

基于非线性极化旋转(NPR)的阈值方案具有阈值功率点低、对色散不敏感等特点,但由于本身结构原因,其输出功率与输入功率成正弦关系,导致阈值性能不稳定。为了改善基于NPR阈值方案的性能,本文提出并实验研究了在输出端加可调带通滤波器(TBPF)的改进方案。改进后的阈值方案稳定了阈值输出功率,提高了阈值性能。同时,改进方案中采用的TBPF能够实现阈值功率传输曲线的调节,可适应不同系统的需求,改变了以往阈值器件因物理结构一旦确定而阈值性能不改变的缺陷。     

一种基于素数码和单重合序列的二维光正交码

以素数码(PC)作为时间扩频伪随机序列,以单重合序列(OCS)作为波长跳频伪随机序列,构造了一种新的二维光正交码(OOC)PC/OCS,并分析了码字的互相关性能.与素数跳频码PC/PC相比,PC/OCS的波长数并不局限于素数,可以是任意整数,不仅构造灵活,而且可充分利用多波长光码分多址(MW OCDMA)系统的有效波长数.当系统的有效波长数为大于某个素数的整数时,PC/OCS不仅码字容量大于PC/PC,而且互相关性能也有所改善,降低了MW OCDMA系统的误码率(BER).     

基于自反馈光注入结构的双波长可调谐掺Er3+光纤激光器

为了实现可调谐双波长激光输出,提出并设计了一种基于自反馈光注入结构的掺Er3+光纤(EDF)激光器,并对激光器的基本原理及实现方案进行了理论分析和实验验证。系统结构设计采用976nm波长的LD作为泵浦源,结合EDF,两支光纤布拉格光栅(FBG)和光纤环形镜(FLM)产生激光,并通过在FLM中熔接饱和吸收体(SA)起到稳频作用;将FLM输出激光耦合进入谐振腔形成自注入结构,与腔内振荡激光形成干涉,抑制模式跳变;通过控制两支FBG之间的可调谐衰减器调节谐振腔内的增益和损耗,实现单个波长或双波长输出。实验结果表明:SA长采用4m、EDF长采用6m时,激光输出阈值为28mW,将反馈光注入谐振腔后,系统阈值为25mW,输出激光波长随时间漂移得到明显抑制;当泵浦光功率为80mW时,通过调节位于两支FBG之间的可调谐衰减器(VA)获得稳定的双波长激光输出;随着泵浦功率增加,激光输出功率具有良好的线性度和稳定性。在1 540nm波长处激光输出最大功率为1.16mW,信噪比(SNR)大于50dB;在1 545nm波长处激光输出最大功率为1.89mW,SNR大于50dB。     

基于反馈光纤环的双波长单纵模光纤激光器

设计并研制了一种基于反馈光纤环(FFR)和可饱和吸收体(SA)的双波长单纵模(SLM)掺铒光纤激光器(EDFL)。保偏布拉格光纤光栅(PM-FBG)作为激光器的波长选择元件,可产生两个波长激光的输出;通过仿真,选择两个30∶70的光耦合器和一段长为1m的EDF组成的FFR,用以增大纵模间隔,稳定激光的运转;一段长3m的未泵浦EDF作为SA,形成自跟踪窄带滤波器,与FFR一起确保激光器工作在SLM状态。在室温下,泵浦源功率为400mW时,得到了中心波长分别为1 545.45和1 545.90nm、峰值功率分别为8.158和8.898dBm以及3dB线宽均小于0.02nm的双波长SLM激光,输出光信噪比(OSNR)达到60dB。在3h内,双波长激光最大峰值功率波动小于0.45dB。调节偏振控制器,可实现单波长输出,最大峰值功率分别可达13.941和15.432dBm。     

一种新的光码分多址多用户干扰抑制方法

目前光码多分址（OCDMA）系统多采用开关键控（OOK）调制，多用户干扰主要影响发送比特为“0”时的误码率，原因是发送比特“0”时信号中没有光脉冲。据此，提出了一种新的OCDMA多用户干扰抑制方法。研制了一种新型OCDMA系统，通过对比特“0”和比特“1”分别使用同一地址码和它的移位变形，来避免发送比特“0”时无光脉冲的问题，而且接收端采用最大值判决，进一步减小多用户干扰。阐述了其工作原理，系统采用最佳光正交码作为地址码，分析推导了新型系统的误码率表达式，进而对新型系统和常规系统进行误码性能仿真。仿真结果表明，新型系统比常规系统的误码性能改善10个数量级以上。     

光码分多址的多脉冲检测解码器

提出一种新的光码分多址解码器 ,该解码器基于多脉冲检测 ,能充分利用信号的能量进行解码 ,并且 ,其结构与复杂性也完全独立于对系统中其他用户扩频序列的掌握和系统中的用户数 ,具有较好的可实现性。     

OCDMA系统中一种新的多倍长光垂直码

提出了一种新的容量大、相关性好的多倍长、多波长二维光正交码（2D MW-OOC），基于多倍长一维光正交码（1DOOC）构造了MW-OOC。对同时使用具有2种码长的MW-OOC的光码分多址（OCD-MA）系统性能分析表明，使用该MW-OOC的系统性能良好，明显好于同样码长下的多倍长1-DOOC；使用短码序列的信号误码率性能好于使用长码序列信号的误码率性能。这些特征能充分发挥OCDMA系统大容量的技术优势，满足将来大容量多媒体OcDMA网络系统对同时传输的不同信号所需传输质量不同的需求。     

An OCDMA Scheme to Reduce Multiple Access Interference and Enhance Performance for Optical Subscriber Access Networks

We propose a new optical code division multiple access (OCDMA) scheme for reducing multiple access interference (MAI) and enhancing performance for optical subscriber access networks using modified pseudorandom noise (PN)‐coded fiber Bragg gratings with bipolar OCDMA decoders. Through the bipolar OCDMA decoder and the modified PN codes, MAI among users is effectively depressed. As the data are encoded either by a unipolar signature sequence of the modified PN code or its complement according to whether the data bit is 1 or 0, the bit error ratio (BER) can be more improved with the same signal to interference plus noise ratio over the conventional on‐off shift keying‐based OCDMA system. We prove by numerical analysis that the BER of the proposed bipolar OCDMA system is better than the conventional unipolar OCDMA system. We also analyze the spectral power distortion effects of the broadband light source.     

光码分多址全光网络实现方案

本文提出一种利用时域编码的光码分多址(OCDMA)技术构造全光通信网络的实现方案.给出了OCDMA全光接入网,OCDMA光交叉连接、光交换、光上下路、光复用的具体实现方法,给出了OCDMA全光网络体系结构.     

基于等效相移超结构光纤光栅编解码器的2.5 Gbit/s 60 km光码分多址传输实验

稳定的窄脉冲光源、高性能编解码器和具有旁瓣/噪声抑制功能的接收机是光码分多址(OCDMA)系统设计实现的3个关键模块。实验中利用增益开关脉冲光源,63位等效相移超结构布拉格光栅(EPS-SSFBG)相位编解码器和接收机门限调整技术实现了2.5 Gbit/s 60 km传输并得到了相应的误码曲线,系统在误码率(BER)等于10-9时的灵敏度为-22.5 dBm。实验结果表明,等效相移超结构布拉格光栅编解码器兼具高性能和可实现性,可用于实用化的光码分多址系统,而综合利用光域和电域的手段抑制旁瓣和噪声的影响是提高系统性能的重要手段。     

Multiple access interference cancelation technique in optical CDMA systems

This paper presents a simple and efficient multiple access interference (MAI) cancelation technique in optical code division multiple access (OCDMA) system. The proposed technique is based on hybrid frequency shift keying (FSK) with an enhanced modified prime code as a signature sequence for coding techniques. Coherent FSK modulation along with incoherent demodulation using Arrayed-Waveguide Grating has been examined in the transceiver structure. In the proposed technique, a reference signal is constructed by using one of the addressed spreading sequences, and MAI cancelation is performed by subtracting the reference signal from the received signal of the desired user. The performance of the proposed FSK-OCDMA system is compared with the performance of the existing pulse position modulation (PPM)–OCDMA system. The simulation results reveal that the bit-error rate performance of the proposed technique is superior to the performance of the pulse position modulation (PPM) technique. Also, the results indicate that the proposed technique is very power efficient, and when the bit rate is constant, the network capacity can be expanded to accommodate a large number of simultaneous active users with low error rate. Moreover, the proposed technique simplifies the hardware of the receiver design.     

二维W-OCDMA系统中的多用户检测技术

抑制多用户干扰是无线光码分多址(OCDMA)通信系统中的一项关键技术。分析了多用户干扰产生的原因,提出采用光限幅器技术和多用户检测技术抑制多用户干扰。分析了采用素数码的无线OCDMA系统中光限幅器技术工作原理及采用二维地址码的无线OCDMA系统中多用户检测技术工作原理。分析结果表明：光限幅器技术仅能部分抑制多用户干扰,而多用户检测技术能够有效地消除多用户干扰,多用户检测技术是适用于无线OCDMA系统消除多用户干扰的有效技术。     

一种基于组信息的并行干涉消除技术研究

为了克服多址干扰（MAD对光码分多址（OCDMA）通信系统性能的影响，针对提出的二维地址码MPC／OOC，研究了一种基于组信息的并行干扰消除（PIC）技术。考虑MA1、背景光（APD）噪声、热噪声和接收机噪声，详细分析了采用该PIC技术的OCDMA通信系统的性能。结果表明，基于组信息的PIC技术，可以有效地消除采用MPC／OOC作为地址码的OCDMA通信系统的MAI，提高该系统的系统容量和误码率性能。