光正交频分复用技术及其应用(3)

正交频分复用(OFDM)是一种多载波调制技术,用来解决各种无线和有线通信系统中因信道色散引起的符号间干扰问题。近年来的研究表明OFDM在光纤通信方面也极有前途,可以用于超大容量的长距离光纤传输、可变带宽光交换和100Gbit/s高速光接入。本讲座分3期对该技术进行介绍:第1期讲述光正交频分复用的发展历史、基本原理和在光传输方面的应用;第2期讲述基于光正交频分复用的高速光接入;本期讲述利用光正交频分复用实现的可变带宽光交换。     

基于频域均衡的Tb/s级相干光单载波系统

对相干光单载波频域均衡系统(CO-SCFDE)、相干光单载波频分复用系统(CO-SCFDM)以及相干光正交频分复用系统(CO-OFDM)的理论和实验进行了对比研究,结果表明基于频域均衡的相干光单载波系统既保留了正交频分复用方式计算复杂度较低、频谱效率高和抗色散性能好的优点,又有效地减小了光纤非线性带来的传输损伤,是高速长距离光纤传输的一种有潜力的技术方案。     

基于光纤中四波混频效应的多信道波长转换性能的数值分析

高效多信道波长转换技术对于将来灵活的全光网络应用具有重要的意义。在本文中我们从数值上分析了幅度调制信号,相位调制信号,以及混合幅度调制信号和相位调制信号的多信道波长转换技术。本文同时也讨论了受激布里渊散射效应及其对于基于四波混频效应的高效波长转换技术的影响。分析结果表明差分相位调制信号（DPSK）更加适合基于四波混频效应的多信道波长转换技术,因为多信道OOK波长转换的信号将会受到无法避免的码型相关损耗效应的影响。在将来的应用中,当调制格式由传统的OOK格式部分升级为DPSK格式的时候,在多信道波长转换情况下的OOK信号对于升级的DPSK信号的影响必须要仔细考虑,并且这种影响随着OOK信道数目的增加变得更加严重。因此我们可以得出如下结论,DPSK信号更加适合于传输和多信道波长转换的需要,尤其是在长距离传输和高比特速率的系统中。     

T比特频分复用相干光传输技术

高清电视、视频点播、云计算等新业务的发展要求光纤传送网带宽大并能灵活调度。文章讨论了几种实现传输速率为T比特每秒的超级信道产生方法。受电子＂瓶颈＂限制,T比特级速率的传输必须由多个密集的正交光子载波组成的超级信道承载。在每个光子载波上,可以采用基于正交频分复用的多载波技术,也可以采用单载波时域或频域均衡技术。通过调整光子载波的数目与颗粒度,或每个光子载波上承载的调制格式,可以实现可变速率的光传输与光交换。     

Numerical analysis of four-wave-mixing based multichannei wavelength conversion techniques in fibers

We numerically investigate four-wave-mixing （FWM） based multichannel wavelength conversion for amplitude-modulated signals, phase-modulated signals, together with mixed amplitude and phase modulated signals. This paper also discusses the influence of stimulated Brillouin scattering （SBS） effects on high-efficiency FWM-based wavelength conversion applications. Our simulation results show that DPSK signals are more suitable for FWM-based multichannel wavelength conversion because the OOK signals will suffer from the inevitable data- pattern-dependent pump depletion. In future applications, when the modulation format is partially upgraded from OOK to DPSK, the influence of OOK signals on the updated DPSK signals must be considered when using multi-channel wavelength conversion. This influence becomes severe with the increase of OOK channel number. It can be concluded that DPSK signals are more appropriate for both transmission and multichannel wavelength conversion, especially in long haul and high bit-rate system.     

波分复用光传送网及其关键器件技术

近年来通信流量增长非常快,尤其是以Internet为主的数据通信流量出现了爆炸式增长,保守的估计是每六个月翻一番。通信流量的急剧增长给传送网带来了很大的压力,许多光纤网络容量的使用率达到了70-80％,在某些情形严重的路由上,连备用容量也已经耗尽了。这迫使网络公司增加网络带宽,减小网络的拥塞。增加带宽的方法主要有:     

刻蚀光纤布喇格反射器的特性

从实验和理论上研究了刻蚀光纤布喇格反射器的频谱响应和偏振特性。分析表明反射器的偏振敏感性是因为光纤截面的圆对称性被破坏，其反射谱呈现多峰结构则是反射器波导支持偶、奇对称两个模式以及偏振敏感性共同起作用的结果，并给出了高阶模截止的条件。通过反射器结构参数的优化，可以减小其反射带宽和偏振敏感性。     

基于光纤光栅的光交叉互连

提出了一种新颖的光交叉互连，并分析了其特性。这种光交叉互连采用光纤光栅作为上下路滤波器，并通过调谐光栅来实现交换。通过分析给出了信道带宽、间隔和调谐频移等特性及对光纤光栅的要求。