少模光纤及模分复用光纤传输系统

介绍了少模光纤的概念及利用少模光纤进行模式复用传输具有代表性的实验系统,并指出少模光纤模式复用或将成为扩大单纤长距离传输容量具有潜力的技术之一。     

基于外差相干探测的极化复用16QAM信号双模式1000 km少模光纤传输系统

为了解决通信容量不足以及非线性损伤问题,基于正交相位（IQ）调制外差相干探测,利用极化复用技术、模分复用技术以及先进的数字处理算法,搭建了单通道模分复用少模光纤传输系统,并成功实现了波特率为32 Gbaud的16正交振幅调制（QAM）信号在两个兼并模LP11a和LP11b模式下的1000 km传输。使用时域和频域多输入多输出最小均方（MIMO-LMS）算法进行均衡处理后,误码率（BER）低于软判决前向纠错（SD-FEC）的阈值（5.2×10-2）。     

基于少模光纤的3×34 Gb/s PDM-QPSK信号模分复用实验

为了成倍地提高通信系统的传输容量,采用10 km少模光纤构建3×3模分复用实验平台,模式的转换及复用通过模式选择性光子灯笼实现,以相位调制-相干接收方式完成光信号的调制与检测,最终实现3×34 Gb/s偏振复用—正交相移键控(PDM-QPSK)信号的有效传输.研究结果表明:如果保持LP01、LP11和LP21的接收功率...     

消除模间干涉现象的光纤光栅模式转换器

光纤通信技术占据了目前通信传输的主要地位,但基于波分复用技术的单模光纤通信系统目前则面临着严重的信道容量危机,因此基于多模/少模光纤的模分复用技术逐渐得到了人们的重视。模式转换器是模分复用技术中的重要器件之一,而长周期光纤光栅是一种很好的全光纤模式转换器。在利用长周期光纤光栅完成LP01到LP11模式转换的基础上,这种新型的模式转换器利用多模光纤消除了模式间干涉,从而使模式转换的模式纯度更高、稳定性更好,在模式转换效率达到99.5%的同时还可以保证几乎没有模式间干涉现象的产生。同时,这种模式转换器的多种传感特性也良好,其对拉力有着很好的线性灵敏性,可以达到2.83 nm/N和5.66 dB/N,因此此结构在未来的模分复用及传感领域会有重要的作用。     

基于少模掺铒光纤的10模式光纤放大器

对于模分复用系统,结合高模式增益和宽带宽增益特性的少模掺铒光纤(FM-EDF)放大器具有较高的应用价值。利用改进的化学气相沉积法(MCVD)结合溶液法制备了一种新型FM-EDF。该FM-EDF在976 nm和1 530 nm处的吸收系数分别为10.6 dB/m和35.0 dB/m;由COMSOL软件中有限元差分模块理论计算可得,其可支持10个空间模式(LP₀₁、LP_11a/b、LP_21a/b、LP₀₂、LP_31a/b以及LP_12a/b模式)的光传输。基于该FM-EDF搭建了全光纤放大系统并对其光模式放大特性进行了实验研究,研究结果表明,该光放大系统在40 nm带宽(1 525～1 565 nm)范围内获得10个模式的增益均大于17.0 dB,且差分模式增益均小于0.5 dB。因此,FM-EDF放大技术在模分复用系统中的广泛应用可进一步扩展光纤通信容量,具有重要的实际应用意义。     

基于光纤光栅和光学环形器的密集波分复用解复用器的实验研究

提出了一种实用的基于光纤光栅和光学环形器的密集波分复用解复用器，并对其进行了系统的实验研究。实验结果表明，该器件在０．３ｎｍ的通道间隔下，串话小于－１５ｄＢ，适合于密集波分复用。该器件还具有结构简单、通道扩展方便等特点。     

长飞少模光纤分析

阐述光纤通信的发展现状,分别介绍长飞低串扰少模光纤、长飞低群差分时延少模光纤、长飞低衰减少模光纤、长飞Ring-core少模光纤4种少模光纤的特点,并对空分复用技术的发展提出建议.     

16通道光纤布拉格光栅解调系统的研究

鉴于单通道解调系统一次可检测的光栅波长数目有限,同时为兼顾FBG(光纤布拉格光栅)解调系统与上位机通信的稳定性与高速性,结合波分复用与空分复用技术,研制了多通道、多通信端口的FBG解调系统。通过控制16路光开关的光路切换,可实现对16通道FBG传感网的空分复用,对各通道传感器中心波长进行解调。测试结果表明,解调系统中心波长分辨率为1pm,一次采集光栅波长信息的时间为620ms,16个光通道的FBG传感信息更新最短时间不大于10s,可对约200只光纤光栅传感器进行有效监测。     

少模光纤中模式选择性激励技术北大核心

基于少模光纤的模分复用系统能继续提高光纤通信系统的传输容量,目前已成为全球的研究热点。在介绍了少模光纤设计后,文章对3种模式选择性激励技术(偏移注入、长周期光纤光栅和空间光调制)的激励机制、特点及实现进行了研究,并重点介绍了基于空间光调制的模式选择性激励技术。     

用于模式复用的少模光纤设计及特性分析

针对模式复用技术的特点,设计了一种用于模式复用的四模光纤。通过分析不同Δn(纤芯与包层的折射率差)值与少模光纤有效面积、有效折射率、微弯损耗以及色散之间的关系,确定合适的Δn值为0.96%。仿真分析了该少模光纤的模式特性,给出了光纤的主要参数,并与已有文献的相关参数进行了比较。结果表明:所设计四种模式的光纤的有效面积达120μm2以上,损耗小于0.2dB/km,其他各项参数较好,是一种适合模式复用技术应用的少模光纤。     

Spatial Mode Division Multiplexing for High Speed Optical Coherent Detection Systems

Spatial mode-division multiplexing is emerging as a potential solution to further increasing optical fiber capacity and spectral efficiency. We report a dual-mode, dual-polarization transmission method based on mode-selective excitation and detection over a two-mode fiber. In particular, we present 107 Gbit/s coherent optical OFDM (CO-OFDM) transmission over a 4.5 km two-mode fiber using LP01 and LP11 modes in which mode separation is performed optically.     

基于高维调制的模分复用系统性能研究

为了提高系统的传输容量和传输性能,提出了基于高维调制的模分复用通信技术.通过搭建的基于高维调制的模分复用系统,仿真分析了4b-4D和8b-8D高维信号在不同光信噪比、传输距离和模式耦合系数条件下的传输性能,并与传统的谱效率相同的二维调制信号QPSK进行了对比.实验结果表明,在目标误码率下,4b-4D信号和8b-8D信号所需信噪比分别比QPSK信号降低了2和4 dB,传输距离分别比QPSK信号增加了20和40km.可见,随着信号维度的增大,信号的抗噪声性能及抗色散性能越好.此外,实验结果表明模式耦合对误码率的影响也随着信号维度的增加而减小.     

光时分复用技术的发展与展望

光时分复用技术不但是提高光纤通信容量的一个重要手段,而且还是全光网络的一种重要技术方案,本文对光时分复用系统及网络技术进行了综述,并对其发展前景进行了展望。     

光通信网的由来和前途

本文首先说明电的时分多路和光的波分多路两种系统的特点。然后叙述波分多路系统对加大光纤传输容量效果良好 ,并介绍光网单元研制工作的进展情况 ,最后指出多波长光通信网将很有发展前途。     

多模光纤模式群分集复用系统

多模光纤(MMF)已成为"最后一千米"短距离通信的理想介质,但多模光纤的模间色散限制了其传输能力.模式群分集复用(MGDM)是种光路的多输入多输出(MIMO)技术,该技术利用多模光纤中不同的模式群作为相互独立的信道来传输多路信号,极大地提升了多模光纤的传输能力.设计实现了一个基于75 m梯度型多模光纤(GIMMF)直接检测的两路MGDM通信系统,不同模式群的激发利用选择模式激发实现,利用偏置连接器和多模耦合器实现模式群的复用及解复用,并利用该系统实现了模拟视频信号和非归零码(NRZ)数字信号的传输.     

基于训练序列进行系统优化的60GHz正交频分复用-光载无线通信系统

分析了60 GHz正交频分复用-光载无线通信(OFDM-RoF)系统中OFDM信号经光纤传输后在光电检测时存在的子载波间互拍干扰(SSBI)现象。提出使用交叉型训练序列结构的OFDM信号来降低SSBI的影响。实验证明,在无色散补偿的情况下,2.5 Gb/s交叉型训练序列结构的基带OFDM信号在58 GHz毫米波系统中经光纤传输20 km后,在误码率为10-3时,其功率代价仅为0.5 dB,而连续型训练序列结构OFDM的功率代价为2 dB。说明基于交叉型训练序列结构的OFDM信号的传输性能在抵抗SSBI方面要明显优于连续型训练序列结构OFDM信号。     

基于超连续谱和超结构光纤光栅的波分复用/光码分复用系统

实验验证了基于超连续谱(SC)和超结构光纤光栅(SSFBG)的波分复用/光码分复用(WDM/OCDM)混合系统,超结构光纤光栅实现了对超连续谱光源的双波段同时相位编解码。由于波分复用/光码分复用系统中信道间干涉和噪声的影响,解码输出脉冲的信号波形出现劣化,自相关曲线旁瓣明显增大,自相关峰展宽至8.2 ps。在非线性放大环镜(NALM)的阈值判决作用下,解码输出脉冲的信号波形质量有了明显的改善,自相关峰宽度压缩至4.8 ps,较好地抑制了自相关曲线的旁瓣和噪声。实验中非线性放大环镜的输入信号峰值功率约为8 mW。     

光纤波分复用通信系统

结合最新发展起来的光纤光栅器件，介绍了光纤波分复用（ＷＤＭ）系统的概念、结构及其实用化应用的前景。     

三轴光纤陀螺系统频分多路复用技术研究

介绍了光纤陀螺基本工作原理和三轴系统的频分多路结构，通过共享光源、探测器和处理电路的方法简化系统结构。详尽分析了三轴光纤陀螺系统频分多路的信号调制／解调和滤波等信号处理方法。对信号之间的互扰动进行了探讨，并提出了解决方法。