8×40 Gbit/s全光OFDM系统的传输性能研究

通过对基于傅里叶变换过程的全光OFDM(正交频分复用)进行理论模型分析,采用马赫-曾德干涉仪级联的方式构造出复用/解复用模块,在光域上直接进行IDFT/DFT(离散型傅里叶逆变换/离散型傅里叶变换)过程。在DPSK(差分相移键控)调制、DQPSK(差分四相相移键控)调制、4QAM(2阶正交幅度调制)和16QAM(4阶正交幅度调制)下,利用全光复用/解复用模块模拟了8×40Gbit/s无保护间隔的OFDM系统传输,对误码率等性能作出分析。     

超100 Gbit/s高速正交频分复用传输技术

光纤通信网络已进入速率超100 Gbit/s时代,并向400 Gbit/s/1 Tbit/s迅速发展。目前在400 Gbit/s/1 Tbit/s 速率以上的多数试验中,高速 O-OFDM(光正交频分复用)可行的传输方案有 CO-OFDM(相干探测光 OFDM)、AO-OFDM(全光OFDM)和混合型电光 OFDM三种系统。文章对比分析了三种高速 O-OFDM系统发射端和接收端结构,综述了三种系统在高速光纤传输中的性能优缺点以及下一步研究的重点。     

全光OFDM信号的产生技术

文章简述了全光OFDM(正交频分复用)技术的发展背景及现状,并从全光连续OFDM技术和全光离散OFDM技术两大方面对全光OFDM信号的产生技术进行了综述。研究表明,全光连续OFDM技术的关键是产生平坦、稳定、正交和低相位噪声的梳状谱,全光离散OFDM技术的关键是采用光学器件和方法实现OIDFT(光离散傅里叶逆变换)和ODFT(光离散傅里叶变换)。全光离散OFDM技术与全光连续OFDM技术相比,可扩展性更强。     

基于光FFT的8×112Gbit/s全光OFDM光纤传输系统

采用单个激光源,通过差分马赫-曾德尔(M-Z)外 调制器产生8根等频率间隔为28GHz的光频梳,每根 光频梳彼此相干并作为光子载波,经112Gb/s偏分复用(PDM)-正交 相移键控(QPSK)信号调制后,波分复用后形成8路宽带的全光正交频分复用( OFDM)信号。接收端通过基于级联M-Z延时干涉仪(MZDI)的光学快速傅里叶变换(OFFT)实现 全光OFDM信号的解复用。 解复用后的每路信号经光采样后,采用与单载波PDM-QPSK系统中相同的数字相干解调进行 数据恢复。提出的8×112Gb/s全光OFDM系统在背靠背情况下,误码 率(BE R)为10－3时,光信噪比(OSNR)较单 载波112Gb/s PDM-QPSK系统多约9dB。8×112Gb/s全光OFDM信号经480km光纤传输后, OSNR损伤约1.6dB。仿真结果表明,全光 OFDM系统的数字相干接收机可以较容易地实现对现有单载波系统扩容,并且不影响系统的传 输性能。     

10Gbit/s OFDMA-PON系统研究

介绍了OFDMA-PON系统,该系统能够实现动态带宽分配,支持不同服务数据的透明传输。对系统的色散问题进行了分析推导,并对10Gbit/s带宽16个用户带宽共享的情况进行了仿真分析,仿真结果表明OFDMA-PON相位均衡后的误码率小于10-9。     

半导体光放大器参数对高速全光波长变换系统的影响北大核心CSCD

理论分析并模拟仿真了半导体光放大器(SOA)参数对高速偏振复用-正交频分复用(PM-OFDM)全光波长变换系统的影响。SOA参数(包括增益饱和、光场限制因子、有源区内载流子浓度)均与系统波长转换效率有关。在达到SOA的增益饱和之前或在SOA的增益饱和附近,通过改变注入电流、载流子浓度、光场限制因子均可引起SOA增益系数的改变,从而影响系统的波长转换效率。通过改善SOA参数,实现了速率为40 Gbit/s的PMOFDM信号在全光波长变换后的无串扰直接接收。     

高速光纤OFDM通信系统设计和研究

本文以高速光纤通信系统的OFDM通信系统（光正交频分复用通信系统）为研究对象，通过总结OEDM系统的研究现状，并对该通信系统的设计方案、仿真模型和设计及其实现过程中的各个环节的分析，力图探索出相对完善的高速光正交频分复用通信系统实现方案，推动我高速通信系统的研究和发展。     

基于偏振复用的光OFDM系统

通过实验对比分析了偏振模色散对相干光OFDM、直接检测光OFDM以及光QAM信号的影响,在此基础上给出基于偏振复用的光OFDM系统,并就不同PMD对信号的影响进行了仿真实验,同时给出了均衡补偿的设计思路.     

240 Gbit/s OFDM实时光通信系统的设计与实现

详细描述了240Gbit/s OFDM(正交频分复用)实时光通信系统的设计与实现。采用多载波发生装置产生3×15个相互正交的光子载波,并对每个光子载波调制4Gbaud/s速率OFDM信号,采用4QAM(二阶正交幅度调制)信号格式。在接收端,分别用对应的本征光子载波解调各路光OFDM信号,使用FPGA(现场可编程门阵列)对采样信号进行实时处理。总有效数据速率达到240Gbit/s。文章报道的传输速率为已报道实时OFDM传输的最高记录。     

APSK在基于OFDM的水声通信系统中的应用研究

信道带宽窄,强多途,强噪声干扰一直是水下信息高速、可靠传输的主要障碍,提出了一种适合水声信道的用幅度-相移联合键控调制技术APSK与正交频分复用技术OFDM相结合的高阶调制的传输体制,可有效解决水下无线高速数据传输的带宽效率、功率效率和可靠性问题;介绍了APSK的原理及在基于OFDM的水声通信系统中的应用。计算机仿真结果证明,使用该方案的水声通信系统在高阶调制情况下综合性能优越。     

400Gbit/s高速大容量光通信系统单模光纤设计与制备

介绍了一种大有效面积单模光纤的数值设计分析与PCVD(等离子体化学气相沉积)制备工艺,该光纤的有效面积达到133μm2,同时在1 550nm处衰减系数优化到0.183dB/km,弯曲损耗优化至0.45dB/圈(弯曲半径7.5 mm)。在双偏振DFT-S CO-OFDM 4QAM/16QAM(4进制/16进制正交振幅调制的离散傅里叶变换扩展相干光正交频分复用)调制信号下,对该光纤在100Gbit/s和400Gbit/s系统的误码率和Q值等传输性能进行了验证。结果表明,该光纤能有效改善最佳入纤功率和非线性效应,可使传输距离提升30%,能有效优化400Gbit/s传输系统,并且在FTTx领域有着广泛的应用前景。     

Multiplexer at 5 Gbit/s for fibre-optical communication systems

A 5 Cbit/s multiplexer using a step-recovery diode, microstrip transmission delay lines and fast p-i-n diode switches has been investigated. The signal/distortion ratio is 12 dB, where most of the distortion is due to an imperfect input signal. The overall multiplexer seems to be simple enough to be adopted in highcapacity optical-fibre communication systems.     

400Gbit/s光通信用超低损耗超大有效面积光纤的研究

从电磁场基 本理论出发,采用标量波动方程进行分析与计算,设计出一种超低损耗超大有效面积单模光 纤(SMF)的折 射率剖面结构,纤芯折射率为1.461,纤芯直 径为13.99μm,内包层引入低折射率下凹 环,其折射率为1.455,宽为 6.95μm;采用连续化学气相 沉积(CCVD)工艺,制造出包层直径为125μm的SMF。测试表明,研 发的光纤具备超低损耗 与超大有效面积特性,其在1550nm波长的衰减 为 0.165dB/km,在1625nm波长的衰减为0.179dB/km;在 1550nm波长的模场直径为13.96μm,有效面 积为153μm²;光纤具备优良的抗弯曲性能,在弯曲半径为30mm 的芯轴上弯曲100圈的条件下, 其在1550nm的弯曲附加损耗为0.032dB,在1625nm波长的弯曲附加损耗为0.093dB。实验结果表明, 本文研发的SMF能够满 足400Gbit/s高速光通信的应用需求,可为下一代高速光纤通信提供 关键基础材料支撑。     

400Gbit/s光模块的技术浅析

随着IEEE 802.3ba标准的制定完成,100Gbit/s以太网技术已经得到验证并标准化。400Gbit/s以太网和OTN(光传输网)标准成为了下一步人们关注的焦点。文章基于现行100Gbit/s标准,讨论了双载波偏振复用的16QAM(正交幅度调制)、阵列相干探测等以太网和OTN的400Gbit/s光网络模块相关技术。     

360 m 20 Gbit/s的W波段无线通信系统

为了满足未来空间高速通信的迫切需求,进行了W波段(75~110 GHz)无线高速通信的研究。通信系统中采用光子上变频技术产生传输速率为20 Gbit/s的W波段QPSK信号,解决了电子器件带宽受限的瓶颈问题。在接收机端采用模拟下变频和先进数字信号处理技术,实现了无线传输360 m距离后信号的离线解调。最终系统的误码率小于硬判决前向纠错(FEC)门限3.8×10?3。     

NTT ultra-fast,large-capacity optical transmission at 400 Gbit/s

By combining optical time-division-multiplexing (TDM) and wavelength division-multiplexing (WDM) with a single super-continuum light source NTT Corp. has successfully conducted an ultra-fast, large-capacity optical transmission experiment at 400 Gbit/s (equivalent to sending 100 years of newspapers in a second) over a distance of 100 km. Having already confirmed that the PLL timing extraction circuit and all optical time-division demultiplexer are able to function at 400 Gbit/s and 200 Gbit/s, respectively, NTT plans to continue R&D efforts to develop an optical transmission system exceeding 1 T bit/s.     

Mixed-signal matched filter for high-rate communication systems

A mixed-signal programmable filter suitable for high-rate communication systems is addressed. The proposed filter has analogue input and analogue-sampled outputs. The filter taps are stored in a digital memory and can be changed on the fly which is desirable in many practical applications such as adaptive filtering. The filter structure is based on a bank of digitally controlled transconductors along with small capacitors. The employed transconductors are based on simple Complementary Metal-Oxide Semiconductor (CMOS) transistors and thus can be integrated efficiently with the digital parts of systems. A cosine roll-off filter is designed and investigated by simulation in time and frequency domains. The results show that the proposed structure has a good speed-complexity-consumption trade-off.