高双折射取样啁啾光纤光栅的研究与应用

为实现高速光纤通信系统中的偏振模色散(PMD)补偿,提出了基于高双折射线性啁啾光纤光栅(Hi-BiLCFBG)的线性应变梯度悬臂梁作为PMD补偿器,同时考虑到波分复用(WDM)系统中不同信道PMD值不同,提出了取样啁啾(CSP)与周期啁啾(CGP)的等效,利用带有CSP的高双折射取样光纤光栅(Hi-Bi SFBG)制成多信道PMD补偿器,不同信道等效的啁啾系数不同,从而可同时实现多个信道的PMD补偿。实验中,实现了40Gb/s的传输系统中最大58.6 ps的差分群时延(DGD)补偿,补偿后,信号眼图张开度有明显改善,从而证明了该PMD补偿器的有效性与可行性。     

基于啁啾光纤光栅的色散均衡技术的研究

针对40 Gbps光传输系统中存在的色散问题,利用光域补偿速度快、非线性小等优点,设计了一种啁啾光纤光栅补偿系统,并在OptiSystem7.0环境中,对该系统的色散(PMD)补偿效果进行了仿真,通过性能分析表明采用啁啾光纤光栅后置补偿结构能够进行有效的色散均衡,最后还分析了入纤功率对系统性能的影响.     

光纤光栅用于色散补偿的研究

对啁啾光纤光栅进行了优化设计,以实现对啁啾光脉冲的完全补偿,理论研究表明,为得到良好的补偿效果,必须选择与初始啁啾光脉冲色散量相当的高形耦合分布的啁啾光栅,实验验证,理论研究结果。     

啁啾光纤光栅的色散补偿研究

在光纤传输系统中,容量的扩大、速率的提高、距离的延长都与光纤的损耗、非线性效应、色散效应密切相关。随着掺铒光纤放大器的广泛使用,损耗问题基本得到了解决。由于光纤色散能够有效地抑制四波混频、自相位调制等非线性效应,对光纤通信系统进行升级扩容的关键是解决色散问题。根据耦合模理论对均匀光纤光栅和啁啾光纤光栅的反射谱进行了数值仿真,结果表明,啁啾光纤光栅的色散补偿性能优于均匀光纤光栅。设计了用啁啾光纤光栅对10Gbps光信号传输300km进行色散补偿的仿真系统。仿真结果表明：应用啁啾光纤光栅进行色散补偿能使光纤传输系统的性能得到显著的改善。     

高速光通信系统中的偏振模色散监测和补偿

为了补偿高速光通信系统中偏振模色散（PMD）,理论分析了以偏振度（DOP）作为PMD监测信号的原理;采用DOP监测法设计并实现了高精度和高响应速率的PMD实时在线监测单元,输入光功率范围为-20~0dBm,响应时间为1μs,监测精度为1%;使用PMD监测单元进行了43Gbit/s归零码光差分正交相移键控系统PMD自适应补偿实验. 实验结果表明,PMD自适应补偿系统可在1ms内完成PMD的跟踪补偿,补偿效果良好.     

自适应偏振模色散补偿系统中的控制算法

为了实现对偏振模色散（PMD）效应所造成系统性能损伤的动态有效补偿，通过对PMD补偿方式的简要分析，给出了一种以电域特定频率分量功率作为控制信号的PMD光域自适应补偿实验系统. 在此基础上，对单纯形算法、遗传算法、粒子群算法等3种常用优化算法的基本思想和特点进行了分析比较，并分别采用3种算法对一阶PMD及二阶PMD进行补偿，得到了补偿后的信号偏振度（DOP）和信号眼图．实验结果表明，粒子群算法更加适合作为PMD光域自适应补偿系统的控制算法．     

色散补偿啁啾光纤光栅耦合模方程理论探讨

对色散补偿啁啾光纤光栅耦合模方程进行了理论研究,提出了耦合模方程的一种解法。讨论了光纤光栅的透射率和反射率是位置函数的问题,进一步研究了啁啾光栅色散补偿器的耦合系数和色散系数。     

基于40Gb/s非等幅OTDM传输系统的优化设计

本文在40Gb/s非等幅OTDM传输系统的基础上,围绕超短脉冲的产生、信号复用、色散补偿和时钟提取技术进行优化设计。介绍了采用掺铒光纤放大器获得超短脉冲;利用方程差微调法获得光时分复用信号和易于实现动态色散补偿的啁啾光纤光栅实现色散补偿,以及通过适于高速光时分复用系统的光时钟提取技术提取时钟脉冲等内容。最后给出了低抖动、低误码率、性能稳定的传输系统。     

非线性二次曝光法制作啁啾光纤Bragg光栅

在利用二次曝光技术制作啁啾光纤Bragg光栅的方法中，把曝光扩大到光敏光纤感光特性曲线的非线性区，使得二次曝光法制作的啁啾光纤Bragg光栅的带宽和反射率大大提高。根据自行编写的“光纤光栅曝光设计软件”进行曝光设计，利用“分步扫描写入光纤光栅系统”进行扫描曝光控制，得到了3dB带宽0．91nm、顶部带宽0.62nm、反射率90％的啁啾光纤Bragg光栅。对于使用的DCS-01型光敏光纤，二次曝光法制作的啁啾光纤光栅的最大带宽极限可达到1．82nm。     

色散线性度可调的大啁啾FBG色散补偿器

针对传统大啁啾FBG色散补偿技术中色散曲线线性度难以控制的问题,分析了相对啁啾系数比值与色散线性度之间的关系,依此提出一种基于大啁啾FBG的中继色散补偿器设计方案.该补偿器通过调节一阶和二阶啁啾系数的比值,实现色散曲线线性度可调的功能,且具有补偿带宽范围大、适合WDM系统远程中继补偿的特点.将该设计作为中继补偿器配置在500 km、8通道WDM系统中进行模拟实验,论证了该补偿器的效果.     

偏振模色散补偿中2种偏振度取样方式的特性

建立了一个数值计算模型,详细分析了40?Gbit/s光纤通信系统中,以偏振度作为反馈控制信号的偏振模色散自动补偿技术的2种取样方式的性能. 通过数值模拟计算了补偿后的误码率和偏振度, 结果表明,以单偏振态的偏振度作为反馈信号的取样方式只能用于自由度较少的2段偏振模色散补偿器进行偏振模色散补偿,对于自由度较多的3段偏振模色散补偿器则达不到理论上的预示效果,反而有可能陷入局部极大值而引入高阶偏振模色散,使得补偿后误码率变大. 使用4个以上的自由度进行补偿则宜采用偏振度椭球的短轴作为反馈信号.     

基于IC-PSO和ISM的反馈控制算法设计

为了提高光纤偏振模色散(PMD)补偿系统的动态自适应补偿能力,提出了用改进粒子群优化(PSO)算法作为搜索算法,用改进单纯形法(ISM)作为跟踪算法的反馈控制算法设计方案,从而实现对PMD补偿单元的动态调整。在PSO算法中,引入免疫克隆(IC)原理提高了搜索算法的全局优化能力;对SM的反射操作和扩张操作进行改进,从而提高算法的收敛速度;用映射操作代替原有的顶点代换操作,从而使单纯形在迭代过程中不发生退化现象。实验结果证明了该算法用于PMD补偿系统的有效性和可行性。     

自适应偏振模色散补偿中的新方法

本文提出了一种对基于对传统粒子群（CPSO）算法中的Gbest进行优化的新型粒子群算法（GOPSO）。与CPSO算法相比,GOPSO算法具有更高的收敛速度,需要更少的迭代次数得到可以接受的结果,具有较小的概率陷入局部极值,且易于在实时应用中实现。实验中,已经将GOPSO算法作为高速光纤通讯中偏振模色散自适应补偿系统的控制算法,实验数据表明,GOPSO算法的性能大大好于CPSO算法。     

一阶与二阶PMD矢量统计依赖特性研究

采用短光纤级联模型,对一阶和二阶偏振模色散(PMD)矢量的统计依赖特性进行了仿真研究。仿真结果表明,光纤PMD值越大,偏振有关色度色散、去偏振项、偏振主态(PSP)旋转速率和二阶PMD的覆盖范围也越大。对于特定的PMD值,随着差分群时延值的增加,平均偏振有关色度色散保持不变,平均PSP旋转速率迅速减小,而平均去偏振项和二阶PMD线性增大。在二阶PMD中,去偏振项占主导地位,偏振有关色度色散只有很小的贡献。     

高速光纤通信系统中高阶PMD补偿方法的研究

简要分析了偏振相关色散对光通信系统性能的影响,在分析二阶段补偿方法的局限性的同时,对高阶PMD及其补偿问题进行了分析与讨论,提出了一种三阶段高阶偏振模色散补偿方案,从理论上分析了它同时补偿偏振相关色散和偏振主态旋转的可能性,并就工作方式、控制算法和补偿理论进行了较为详细的分析与描述.     

Gaussian pulse transmission over ultra-high PMD fiber

The increasing demand for bandwidth is driving most telecommunication operators to use large capacity transmission systems. When chromatic dispersion and loss in optical fiber no longer limit the data-rate transmission systems, polarization mode dispersion (PMD) could become the key factor to update high-performance optical transmission and networks. In high bit rate optical communication systems beyond 10 Gbps, signal distortion caused by PMD is a major limitation to transmission distance[1…     

偏振控制器的研究进展

偏振控制器在高速光纤通信、相干光纤通信以及光纤传感等领域具有十分重要的作用,它是克服光传输系统中偏振相关损耗和监测仪器偏振特性的关键元件。本文在阐述偏振控制器工作原理的基础上,重点介绍了几种新的偏振控制器实现方案,并对各种偏振控制器的性能进行了分析比较。