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。     

高速数字光通信系统中高阶PMD限制研究

从高阶偏振模色散(PMD)的定义出发,在所建立的高阶PMD数值模型的基础上,通过数值模拟的方法探讨了高阶PMD对于40 Gbit/s NRZ系统的影响.计算结果显示,当PMD大于8 ps时,在一阶PMD完全补偿的情况下,高阶PMD所造成的眼图代价将大于2 dB.这表明在高速数字光纤通信系统中,高阶PMD效应已经十分明显且不容忽略.     

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.     

以啁啾光纤光栅为补偿器的自适应PMD补偿的实验研究

基于光信号偏振度(DOP)与光纤链路差分群时延(DGD)良好单调关系,提取光信号的DOP作为监测信号,通过搜索运算控制偏振模色散(PMD)补偿器,找到链路中DOP达到最大值时补偿器的状态,从而实现一阶PMD的补偿。采用等效啁啾技术,用具有光敏性质的保偏光纤制成啁啾光纤光栅,将其作为PMD补偿器中的时延线,完成了10 Gbit/s、NRZ码光纤通信系统的自适应PMD补偿的实验研究。在自适应PMD补偿的控制算法中,使用了粒子群最优化(PSO)的人工智能搜索法,它具有快速搜索到全局最大值、不易陷入局部极大、抗噪声等特点。实验结果显示,以双折射啁啾光纤光栅为补偿器的自适应PMD补偿系统具有良好的补偿效果。     

波分复用级联DEFA模拟传输二次失真补偿

详细分析了在波分复用级联EDFA模拟系统中的二次失真问题, 经理论计算发现这种系统总的二次失真表现为放大积累过程. 提出了一种能够补偿这种失真的EDFA单元.该单元由两个EDFA构成.当采用这种EDFA单元构成波分复用级联模拟传输系统时可使系统中的二次失真得到补偿.     

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．     

一种基于平面光波导线路的PMD补偿器的性能分析

为了解决长途高速通信系统中偏振模色散对系统性能的影响，提出了一种高度集成化的偏振模色散（PMD）光学补偿解决方案.基于无转动部件的偏振控制器（PC）原理，利用硅平面光波导线路（PLC）技术，实现了一个无限偏振控制系统，从而完成对偏振模色散的补偿.对该模型利用PMD向量的级联规则理论，通过蒙特卡洛统计方法分析得出，三段级联的PLC系统与麦克斯韦理论分布基本吻合，并接近十二段传统非线性晶体型PMD补偿器的补偿特性.级联式的PLC系统是传统PMD补偿器的一种较好的集成化升级方案.     

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.     

光纤中偏振模色散的研究

该文采用计算机系统仿真的方法研究了了PMD的特性及其对传输系统的影响。仿真结果表明：在40Gbit／s的高速传输系统中，当1阶群速度色散完全补偿后，PMD就成为系统的平均Q值下降的主要因素；同时系统的平均Q值曲线也随各种脉冲波形占空比的变化而变化，当占空比为1时，系统性能最差；系统平均Q值也随输入功率P0的变化而变化，并且存在一最佳输入功率，当输入功率偏离最佳值时，系统平均Q值会下降。     

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。     

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。     

偏振模色散对输出脉冲波形影响的分析与仿真

偏振模色散已成为限制光纤通信系统传输速率和距离的一大障碍,特别是当光纤通信系统单信道传输速率达到40Gb/s或以上时,二阶偏振模色散效应已不可忽略,它严重影响了信号传输质量,造成数字通信的码间干扰.本文根据单模光纤的偏振模色散时域脉冲响应公式,借助实验室开发的光纤通信系统仿真软件,分析了一阶、二阶偏振模色散对输出场中脉冲波形的影响,并验证出仿真实验与理论分析结果有很好的一致性.     

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.     

Compensation for time-delayed feedback bang-bang control of quasi-integrable Hamiltonian systems

The stochastic averaging method for quasi-integrable Hamiltonian systems with time-delayed feedback bang-bang control is first introduced. Then, two time delay compensation methods, namely the method of changing control force amplitude (CFA) and the method of changing control delay time (CDT), are proposed. The conditions applicable to each compensation method are discussed. Finally, an example is worked out in detail to illustrate the application and effectiveness of the proposed methods and the two compensation methods in combination. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 10772159), the Research Fund for the Doctoral Program of Higher Education of China (Grant No. 20060335125), Zhejiang Natural Science Foundation (Grant No. Y7080070), and Fujian Provincial Science and Technology Project (Grant No. 2005YZ1021)