ROF系统中的色散分析及抑制

ROF（RadioOverFiber）系统中光纤的色散是影响系统性能最主要的因素。传统的光载波双边带调制会引起严重的色散问题。光学单边带调制（OSSB）是最普遍的的方法，SSB能有效地抑制色散带来的能量损耗，并延长信号的传输距离。另外提出了一种改进的SSB调制方法，能够克服载波和边带引起的色散，传输距离也比普通的单边带调制更长。     

光纤通信系统相移调制格式的仿真研究

新型光调制格式是高速率、长距离、大容量光纤通信系统的新技术之一,其中基于光相移调制格式的系统,与基于光强度调制的系统相比,有较高的接收机灵敏度和较大的非线性容限,成为40Gb/s光传输系统的首选调制格式。文章在Opti System7.0软件平台搭建了一个40Gb/s单信道1200km的光纤传输系统模型,并对DPSK格式在长距离高速率系统中的抗非线性效应和抗色散能力两个方面来进行了仿真研究。仿真结果表明,在40Gb/s的高速传输系统中,DPSK的抗非线性效应能力明显高于NRZ,更适合于在长距离高速率系统的传输,且载波抑制的DPSK信号能提高DPSK的抗色散能力。     

D8PSK调制格式研究及其传输性能分析

研究了基于相位调制原理的新型调制格式差分八相相移键控(D8PSK),给出了串联和并联两种信号生成方案,对包括非归零码(NRZ)、33%占空比归零码(33%RZ)、50%占空比归零码(50%RZ)、载波抑制归零码(CSRZ)4种不同码型的生成方式进行了说明,对信号的接收过程和预编码公式进行了理论推导,并对系统进行了仿真。仿真系统中信号总速率达到100 Gbit/s,信号生成采用串联方式,信号接收采用4个马赫-曾德尔时延干涉仪(MZI)平衡检测接收机,色散补偿方式采用对称补偿,通过眼图可以看到其接收效果良好。最后对不同码型的D8PSK与DQPSK系统在抵抗群速度色散效应、非线性效应及偏振模色散效应3种主要影响系统传输性能的因素方面进行了分析比较。当眼图张开度代价为1dB时,CSRZ-D8PSK信号的群速度色散容限、非线性容限及偏振模色散容限分别为190ps/nm、4.4 dBm及24 ps,结果表明其具有较好的传输性能。     

降低WDM-SCM 系统中非线性串扰的研究

本文首先介绍WDM－SCM光纤通信系统中非线性串扰的产生机理，然后讨论了采用载波互补调制减小串扰的方法，并针对该方法的局限性，提出了一各对称载波互补调制法，该法在高频段上能够将串扰减小10－15dB，若结合光谱倒置法使用，在降低串扰方面该法可以取得令人满意的效果。     

双级单边带调制产生光纤载太赫兹信号的系统性能分析

提出了一种应用于光纤载太赫兹通信系统(ToF)中双级级联单边带(DSSB)调制的新方案.该方案首先抑制载波双边带调制产生太赫兹波;然后选择载波抑制双边带中的一个边带进行一级单边带数据调制,在数据调制过程中再次采用基带单边带调制技术,由此产生双级级联单边带调制.另外,为了实现系统的优化,对系统中的一些关键参数进行了调整及性能测试,例如:上下边带的衰减比、复用器的带宽、滤波器的带宽等.最后,在系统性能最佳的状态下进行分析,结果显示:对0.1 THz中频载波、数据速率为5 Gbit/s的光载太赫兹信号进行80 km光纤传输,无色散补偿的误码率(BER)仅为1×10~(-11).数量级、接收机灵敏度为-28.8 dBm.     

RoF系统中不同调制格式的色散特性研究

RoF技术作为4G研究的热点问题近年来引起了国内外学者的广泛关注。光纤色散是严重影响系统性能的一个重要因素。从理论上分析了色散引起的毫米波信号线性失真和基带信号码元时移效应,并分别推导了色散对双边带调制、单边带调制和光抑制载波调制的影响,仿真结果显示光抑制载波调制格式具有更强的抗色散能力。     

用IQ调制器产生载波抑制单边带信号的研究

载波抑制单边带调制是一种特殊的幅度调制形式,它将载波和另一个边带抑制,提高频带利用率,增加了光纤的传输容量.并可有效抑制色散,延长信号的传输距离.被广泛应用于长距离高频微波ROF系统中.文中详细分析了利用商用铌酸锂调制器产生载波抑制单边带信号的原理,并据此分析,搭建了试验系统,分别产生了±1阶(即长波方向和短波方向)的...     

偏振副载波调制在光纤色散与PMD监测技术中的应用

利用偏振副载波调制(SCM)的方法,协同监测光纤通信系统的色散(CD)和偏振模色散(PMD).通过发送端叠加2个不同频率的副载波、接收端监测2副载波对应的功率和功率比值的方法协同监测光纤通信系统的CD和PMD.接收端副载波功率随CD和PMD的增加而增加,其比值随CD的增加而增加、随PMD的增加而减小,通过监测2副载波的功率和其比值,可以实现CD与PMD的协同监测.     

8×40Gbit/sWDM系统中CSRZ-DQPSK性能数值分析

通过求解耦合非线性薛定谔方程,数值分析了8×40 Gbit/s波分复用(WDM)系统中色散、偏振模色散(PMD)、非线性效应和信道间距对载波抑制归零-差分正交相移键控(CSRZ-DQPSK)调制格式的影响.结果表明不同信道间传输特性相似,而在高速、窄信道间距的WDM系统中偏振模色散(PMD)和非线性效应的影响会进一步加剧.当入纤功率从8 dBm增大到11 dBm时,CSRZ-DQPSK调制格式Q值从7.8dB线性降低到2.8dB,而当信道间距低于100 GHz后系统性能急速变差.     

改进的基于多倍频的单边带调制ROF全双工系统

利用单边带调制技术,设计了一种改进的毫米波光纤传输系统,进行了系统色散分析及仿真实验.该系统在中心站通过设置相位调制器的偏置电压,使调制器产生的奇数边带被抑制,采用滤波器滤出其中的一个二阶边带.基带信号经过中频调制形成副载波,再将此副载波通过单边带调制到二阶边带上;在基站,通过带通滤波器滤出上行链路所需的光载波.用该单...     

用于高Gb／s光通信系统的新型时钟提取电路

新型时钟提取电路省去传统提取电路中的非线性处理电路，从而简化了接收设备。在利用这种电路的光通信系统中，在发送端，时钟脉冲叠加在数字信号上；在接收端，主放电路以后分成两个通路，一通路接有一个Ｎｙｑｕｉｓｔ滤波器，只允许信号脉冲通过，另一路则接有一窄带滤波器，实现时钟信号的提取。为了验证此方案的可实现性，研制出一套１．２４４Ｇｂ／ｓ光通信系统。本文从理论上分析这种光通信接收机的灵敏度与时钟脉冲调制度及时移的关系，并与实验结果相对比。另一方面，还建立了一个简单的公式计算所提取的时钟信号抖动值。     

一种基于改进DD-RLS的非线性相位噪声追踪算法

在相干光纤通信系统中,为了提高接收端的相位追踪算法性能,提出了一种相位追踪算法——基于改进的判决导向递归最小二乘(DD-RLS)算法,将改进的DD-RLS算法和非线性前补算法结合应用于WDM相干光纤系统中抑制交叉相位调制(XPM).传输仿真结果表明:该算法能够有效抑制系统中的XPM效应,在1000 km的11个信道的波...     

Performance evaluation of prechirped RZ and CS-RZ formats inhigh-speed transmission systems with dispersion management

This paper describes the transmission performance of prechirped return-to-zero (RZ) and prechirped carrier-suppressed return-to-zero (CS-RZ) signals over a periodically dispersion-compensated transmission line. We analyze the transmission characteristics of both formats, taking account the transmitter configuration expected, in which pulse chirping is generated by using both a phase modulator and a linear dispersion compensating device. We also discuss the dependence of the transmission characteristics on phase modulation, pre- and postcompensating dispersion, and receiver optical and electrical filter widths. We show that, in single-channel transmission, phase modulation effectively reduces the intrachannel nonlinear interaction and improves the transmission performance. Next, we discuss the transmission characteristics of chirped RZ and chirped CS-RZ signals in dense wavelength division multiplexed (DWDM) signal transmission. In 100-GHz spaced 40-Gb/s-per-channel systems, it is shown that the phase modulation must be carefully optimized in order to minimize the linear crosstalk and waveform distortion induced by the intra- and interchannel nonlinear interaction in the transmission fiber     

全光纤锁模腔结构的全光时钟提取实验研究

分析并实验验证了一种全光纤锁模激光器结构的全光时钟提取方案。方案中,采用高非线性光纤(HNLF)替代传统结构中的半导体光放大器(SOA),利用光纤中的交叉相位调制(XPM)效应实现腔内的非线性调制,避免了以SOA作为非线性光调制器件的锁模激光器全光时钟提取方案中,由于载流子恢复时间较长从而限制工作速率的缺点,以达到突破"电子瓶颈"的目的。理论分析了光纤中交叉相位调制的特性以及环形锁模腔的时钟提取原理,并通过实验,从40Gbit/s的光归零码(RZ)信号中提取出了高质量的光信号时钟。该方案可以直接在更高速率条件下工作。     

光通信用光接收机技术及其进展

光接收机是光纤通信系统的重要组成部分,它的作用是将由光纤传来的微弱光信号转换为电信号,经放大、处理后恢复原信号.光接收机的性能对整个系统的通信质量有很大的影响.从不同的角度对光接收机进行了分类,进而分析了光接收机技术的最新进展,最后对光接收机技术的发展进行了展望.     

Advanced modulation formats for more robust optical transmission systems

Interest in advanced modulation formats for optical communication systems has so far experienced two major waves. The first one was motivated by the potential to enhance receiver sensitivity of thermal noise-limited systems using coherent detection in combination with phase shift keying. It ended with the advent of optical amplification, enabling high sensitivities together with polarization insensitive, simple and stable direct detection. The second wave is still rolling, fueled by the potential of advanced modulation formats to increase robustness of optical transmission systems against signal distortions. Due to performance limitations given by direct detection and nonlinear effects in the transmission fiber, it is not decided yet, whether there will be widespread application in carrier networks.     

应用于自由空间光通信的PIN激光信号阵列接收器

针对目前的自由空间光通信存在空间光-光纤难以 有效耦合这一问题,考虑到空间光耦合进入光纤后需要将光信号转换为电信号才能实现通信 ,为此本 文提出直接将空间光信号转换为电信号的思想,设计了一种应用于空间光通信的PIN光电二 极管阵列接收器,每一个PIN光电二极管可 以独立接收空间激光并将其转换为电信号,多个PIN光电二极管通过串联和并联将电信号汇 合以方便后续信号处理。对这一新的接收器进行理论分析和模拟实验的结果表明,新的接收 器能有效提高空间光的接收效率。     

FSK Modulation Scheme for High-Speed Optical Transmission

In this paper,we describe the generation,detection,and performance of frequency-shift keying (FSK) for high-speed optical transmission and label switching.A non-return-to-zero (NRZ) FSK signal is generated by using two continuous-wave (CW) lasers,one Mach-Zehnder modulator (MZM),and one Mach-Zehnder delay interferometer (MZDI).An RZ-FSK signal is generated by cascading a dual-arm MZM,which is driven by a sinusoidal voltage at half the bit rate.Demodulation can be achieved on 1 bit rate through one MZDI or an array waveguide grating (AWG) demultiplexer with balanced detection.We perform numerical simulation on two types of frequency modulation schemes using MZM or PM,and we determine the effect of frequency tone spacing (FTS) on the generated FSK signal.In the proposed scheme,a novel frequency modulation format has transmission advantages compared with traditional modulation formats such as RZ and differential phase-shift keying (DPSK),under varying dispersion management.The performance of an RZ-FSK signal in a 4 × 40 Gb/s WDM transmission system is discussed.We experiment on transparent wavelength conversion based on four-wave mixing (FWM) in a semiconductor optical amplifier (SOA) and in a highly nonlinear dispersion shifted fiber (HNDSF) for a 40 Gb/s RZ-FSK signal.The feasibility of all-optical signal processing of a high-speed RZ-FSK signal is confirmed.We also determine the receiver power penalty for the RZ-FSK signal after a 100 km standard single-mode fiber (SMF) transmission link with matching dispersion compensating fiber (DCF),under the post-compensation management scheme.Because the frequency modulation format is orthogonal to intensity modulation and vector modulation (polarization shift keying),it can be used in the context of the combined modulation format to decrease the data rate or enhance the symbol rate.It can also be used in orthogonal label-switching as the modulation format for the payload or the label.As an example,we propose a simple orthogonal optical label switching technique based on 40 Gb/s FSK payload and 2.5 Gb/s intensity modulated (IM) label.     

自由空间光通信的抗干扰接收系统

根据现代战场通信保密及抗干扰的需要,提出一种新型自由空间光通信接收机模型.该接收机结合自适应调相阵列和非线性光开关技术,可以实现对光信号的波前畸变的实时矫正,提高了无线光通信系统接收机的性能,同时也具备防强激光攻击的功能.分析求解了多路光信号合束的相位匹配条件,提出了闭环锁相方法,给出了非线性定向耦合器用作光开关的理论模型和优化方法,以及降低门限功率值的方法.该系统模型能够满足战场及时保密通信的要求,并具有防备强激光攻击的功能,适合现代战场通信的需要,为现代战场通信方式提供了一种新思路.     

基于微结构光纤中交叉相位调制效应的波长变换

利用光波在一段80 m长的微结构光纤(MSF)中的交叉相位调制效应实现了对10 GHz时钟信号的全光波长变换,变换带宽超过30 nm。该实验所使用的微结构光纤非线性系数约为11 W-1.km-1,其在1530~1570 nm波长范围内具有小的正常色散和平坦的色散曲线。实验结果表明,利用这种微结构光纤可以实现结构紧凑的宽带波长变换器。