偏振模色散对光纤系统的影响及补偿方案研究

PMD是对高速长距离光纤传输系统影响较大的一个因素。描述了一阶PMD补偿的基本原理及其局限性,给出PMD补偿系统的一般模型,对各个模块和关键技术进行较为详细的讨论。对高阶PMD及其补偿问题进行分析与讨论,并实现了一种二阶PMD补偿器的具体设计与实验研究。     

40Gb／s光通信系统中光域偏振模色散补偿的实验研究

在40Gb/s归零码(RZ)大Polarization Mode Dispersion(PMD)光通信系统中，采用两级四自由度光域PMD(偏振模色散)补偿器，以信号的DOP(偏振度)为反馈信号，利用自适应优化算法，实现了一阶及高阶PMD动态自适应补偿．最大一阶PMD补偿能力为35ps，二阶PMD补偿能力为200ps^2，PMD动态自适应补偿器的优化补偿时间小于10ms．     

偏振模色散后补偿器的工作方式分析

从理论上研究了一阶和高阶偏振模色散（PMD）后补偿器工作时补偿光纤与被补偿光纤的PMD矢量在Stokes空间中的相对位置关系，由此提出了其在小PMD和大PMD情况下可能的工作方式，以故障概率为指标，数值结果表明补偿器在这些工作方式下的补偿性能与实际补孙器所能达到的最佳性能一致。     

PMD补偿技术中影响射频功率反馈信号的因素

推导出了用射频功率作为反馈信息进行偏振模色散(PMD)补偿时,射频功率与光纤线路的差分群延迟(DGD)、偏振模已散补偿器的延迟时间、光功率在光纤中两个偏振主态之间功率分配比,以及补偿器的光快慢轴与光纤线路(或补偿器)快慢轴之间相对角度变化的关系。分析计算了在考虑到补偿器的光快慢轴与光纤线路有相对关系时的输出功率随其他参数变化的关系。     

光纤偏振模色散的不稳定性

分析了偏振摸色散波动的机理,探讨了光纤铺设、天气条件对PMD波动的影响:一般海底光缆和地下光缆因受环境影响比较小,所以PMD波动较小,易于补偿;架空光缆因受环境影响比较大,尤其受气温变化的影响较大,所以PMD波动也较大,对其补偿要困难一些。在设计的偏振模色散补偿系统时,应该考虑具有足够的自动调节的补偿量,其调节速度也应该达到PMD的波动速度。     

不同调制码型的偏振模色散补偿研究

在40Gb/s的光纤通信系统中,用三段模拟器模拟光纤传输中的一阶与二阶偏振模色散(PMD),采用单偏振态的偏振度(DOP)作为多级PMD补偿器的反馈信号,对归零(RZ)码、非归零(NRZ)码、载波抑制归零(CSRZ)码和啁啾归零(CRZ)码分别进行四个自由度的一级、六个自由度的二级和十个自由度的三级PMD补偿器的补偿.仿真得到了四种码型的DOP与误码率(BER)的关系,同时补偿后的BER、DOP和PMD的变化关系表明,对RZ和NRZ码采用二级补偿器的效果比一级和三级补偿器要好得多,对CSRZ码和CRZ码采用单偏振态的DOP作为反馈信号进行PMD补偿的效果并不理想.     

偏振模色散补偿系统

以偏振主态原理为基础,利用高双折射光纤作为PMD补偿器,在实验上实现了0－50ps的偏振模色散补偿。这对于长距离,10Gbit/s以上的光通信系统具有重要的实际意义。     

RZ码和NRZ码的偏振模色散自适应补偿特性比较

建立了自适应偏振模色散补偿系统,利用偏振度作为反馈信号,对40 Gb/s的RZ和NRZ码分别进行了PMD补偿的数值模拟,结果显示,采用DOP作反馈信号、用二段补偿器和三段补偿器对二种码型的PMD补偿均是有效的.但由于高阶PMD的影响对NRZ码的补偿效果要优于RZ码,特别是存在偏振相关色散的影响时,对RZ码的补偿的影响在明显大于NRZ码,这说明,对于RZ码补偿偏振相关色散是必要的.     

一种新的自适应偏振模色散补偿前馈方法

提出了一种新偏振模色散（PMD）补偿的方法，直接从被补偿光纤中提取偏振色散矢量的大小和方向信息，根据算法调节偏振模色散补偿器的各参量，使得补偿器的快轴与被补偿光纤的慢轴对准，从而使得偏振模色散得到补偿。这种方法的优点是减少了搜索的自由度。建立了40Gb／s偏振模色散前馈补偿系统，并通过数值模拟．对40Gb／s的非归零（NRZ）码的偏振模色散进行了自适应补偿。通过对补偿前后的眼图、偏振度（DOP）和Q值进行对比和分析，结果表明，这种偏振模色散补偿的前馈方法是非常有效的。     

偏振模色散的光域补偿方法研究

针对光纤传输中的偏振模色散(PMD)问题,研究和比较了现有PMD的光域补偿方法.利用等效啁啾技术,提出了一种基于啁啾光纤光栅的光域补偿方案,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,实现了PMD的自适应反馈补偿.实验结果显示,该方案能有效补偿光纤传输中的PMD问题,提高光信号的传输质量.     

高速光纤通信系统中PMD的补偿技术

简要介绍了目前存在的几种PMD补偿技术，分析了各种补偿技术的优缺点，指出了当前PMD补偿所面临的问题．     

测量偏振模色散的新方法

介绍了用偏分孤子法对偏振模色散测量的实验原理和实验系统,对实验结果进行了分析,表明,偏分孤子法是一种新的可选偏振模色散测量方案。     

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.     

Novel C-IPDM Signal Format for Suppression of Polarization Mode Dispersion

A novel chirped intra-bit polarization diversity modulation (C-IPDM) signal format is proposed. The transmission performance of C-IPDM is compared to NRZ, RZ and the common IPDM in terms of the PMD tolerance by simulation in a 40 Gb/s system. The results show that the C-IPDM format can reduce the effects of second-order PMD significantly due to the chirping characteristic and the system Q-factor is increased especially in high PMD systems.     

高速光纤通信系统中偏振模色散的补偿方法

偏振模色散(PMD)已成为高速光纤通信系统发展的严重障碍。文章介绍了偏振模色散的概念,对现有的主要偏振模色散的补偿方法进行了分析和比较。指出用保偏光纤(PMF)和偏振控制器(PC)来补偿PMD是目前比较可行的方法,而用光子晶体光纤(PCF)进行PMD补偿的方法也在进一步研究之中。     

用于40 Gb/s系统的可编程光纤挤压式PMD模拟器

用于40Gb/s系统的可编程全光纤偏振模色散(PMD)模拟器,采用一个电控光纤挤压式偏振控制器(PC)连接两段高双折射光纤的方案,该方案结构简单,PMD变化周期为1ms,输出偏振态在邦加球上均匀分布。能产生0～22ps的群时延差(DGD)以及0～121ps^2的二阶PMD。通过程序控制,可以产生各种均值的Maxwell分布。脉冲展宽实验和10 Gb/s系统眼图实验证明该模拟器性能良好。     

基于PSG和Jones矩阵法的快速高精度PMD测量

对基于Jones矩阵法的偏振模色散(PMD)测量方法进行了充分的研究,提出了计算测量Jones矩阵的通用公式,提高了测量Jones矩阵的精度;建立了基于高速数字化偏振态产生器(PSG)和Jones矩阵法的快速高精度PMD测量系统,将测量PMD时间缩短为＜15 s,重复测量精度可达0.028 ps.实验表明,这种快速高精度PMD测量系统具有很好的实用价值.     

基于偏振度的差分群时延检测的理论分析

文章从理论上分析了信号偏振度(DOP)和各阶偏振模色散(PMD)、光脉冲宽度的关系,当DOP用于差分群时延(DGD)检测并作为PMD补偿的控制信号时,必须综合考虑这些因素;说明了DGD、一阶和二阶PMD对最大和最小DOP的影响,以及光脉冲宽度对DOP检测范围的影响。