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.     

基于偏振复用IRZ-DPSK信号的数据中心光互连

随着互联网行业的高速发展,数据中心光互连的扩展成为必然趋势,数据中心波长资源不足将成为限制数据中心发展的重要因素。提出了一种波长重用无源光互连方案,将2个信号调制在同一光载波上,通过光正交调制技术使信号实现无误码传输。同时,采用偏振复用技术,将数据中心光互连所需波长数目减少为原来的1 4,由此提高波长资源的利用率。     

输入信号偏振态对半导体光放大通信链路的影响研究

入射光偏振角对半导体光放大通信链路的系统性能具有直接的影响。分析了自发辐射噪声限下系统的功率和噪声,进而得到了信噪比和误码率。从仿真结果看出,起偏器和自动温控设备可使通信链路的误码性能得到改进。     

输入信号偏振态对半导体光放大通信链路的影响研究

入射光偏振角对半导体光放大通信链路的系统性能具有直接的影响。分析了自发辐射噪声限下系统的功率和噪声，进而得到了信噪比和误码率。从仿真结果看出。起偏器和自动温控设备可使通信链路的误码性能得到改进。     

基于偏振复用的WDM-OFDM-PON

波分复用无源光网络(WDM-PON)是一种容量大、易升级、网络安全性高的光接入网技术。利用正交频分复用(OFDM)调制技术在传输速率、距离和色散容限方面的优势,提出一种基于偏振复用的WDM-OFDM-PON,同时在光网络单元(ONU)中实现了无光源的无色设计。仿真实验表明该系统可以在50km单模光纤上利用每一波长实现下行10Gb/s、上行5Gb/s的双向传输。     

基于偏振复用的W波段RoF-WDM-PON系统

为了节省光纤资源和满足5G大带宽的需求,提出 了一种基于偏振复用(Polarization Division Multiplexing,PDM)技术的W波段OFDM-Ro F无线接入与DPSK-WDM-PON有线接入混 合的全双工系统,其中,W波段(75－110 GHz)与V波段相比,具有 可用带宽大,方向性更精 确和大气衰减小的特点。在该系统中,采用光载波抑制双边带(OCS)调制技术抑制光载波 生成80 GHz的毫米波信号;并使用反射式半导体放大器(RSOA)对下 行光载波进行重利用, 进而完成对上行信号的传输。为了验证该系统的性能,在光仿真软件上搭建了RoF-WDM-PO N系统并进行了仿真分析,系统分别经光纤传输0km、10 km和20 km后的结果表明,系统性能良 好,不仅成功实现了80 GHz OFDM无线信号和DPSK有线信号的同时传 输,还实现了双向通信。     

偏振正交外差光信噪比监测技术研究

传统偏振方法监测光信噪比的准确性易受偏振模色散和非线性双折射影响,提出了一种新的偏振正交外差监测方法以克服传统偏振监测方法的缺点.该方法通过将信号分成两个支路并控制偏振态达到相对偏振态正交,用偏振正交的两支路信号外差混频消去信号,通过测量保留下来的差拍噪声实现对光信噪比的监测.仿真试验证实,该方法对偏振模色散和非线性双折射引起的信号偏振态变化不敏感.     

基于FBG和偏振复用的8倍频全双工RoF系统

为简化光载无线通信系统(RoF)中心站(CS)和基站(BS)结构,提出了一种基于光纤布拉格光栅(FBG)和偏振复用技术的8倍频全双工RoF系统方案。通过设置马赫-曾德尔调制器(MZM)偏置电压和射频驱动信号幅度保留部分主载波与偶数阶边带,再利用FBG将主载波与偶数阶边带分离。结合偏振复用技术将主载波和偶数阶边带复用到X和Y两个偏振方向上,其中抑制载波偶数阶边带用于下行链路数据传输,而主载波在BS站作为上行链路载波使用。理论推导了实现机理并进行了实验验证,结果表明当使用10 GHz射频驱动时可实现稳定的80 GHz光载毫米波信号,传输20 km后下行链路和上行链路功率代价仅为0.1和0.07 dB,表现出了较好的系统性能。     

一种新型光纤光栅复用传感解调技术的研究

用宽带光源和可调谐光滤波器(TOF)构成可调谐窄带光源,对测量光纤光栅(FBGs)阵列和参考FBGr进行波长扫描,借助光电探测器和信号处理系统实现复用传感系统的解调。实验证明,该解调方案是有效可行的,且可获得较高的信噪比和测量精度,具有对40个以上FBGs传感网络进行寻址解调的潜在能力。     

40/100Gb/s偏振复用相干检测光模块的技术分析

利用偏振复用四相相移键控(PM-QPSK)调制技术和相干检测技术,实现40/100 Gb/s光模块的长距离传输。基于相干检测的偏振复用四相相移键控调制格式是40/100 Gb/s长距离传输的主要研究方向,与直接检测系统相比,相干检测具有更高的频谱效率。现有的相干检测是基于高速模数转换器(ADC)的快速发展,ADC对混频后的基带信号采样,通过数字信号处理(DSP)芯片数字均衡的方式完成相干接收。数字信号处理芯片数字均衡的方式可以实现定时恢复、信号恢复、偏振和偏振模色散(PMD)跟踪,以及色散补偿。     

基于晶体延迟干涉仪的20-Gb/sNRZ-DQPSK解调实验研究

光差分四相移键控(DQPSK)信号解调技术是相位调制光纤通信系统中的关键技术,本文利用钒酸钇(YVO4)晶体设计制作了2 bit延迟干涉仪(DI)作为DQPSK解调器。相对于传统的基于光纤结构的DI,用晶体材料制作的DI具有温度稳定性高的特点,其作为光DQPSK解调技术中的关键器件,具有广泛的应用前景。实验搭建了20 Gb/s光NRZ-DQPSK背靠背实验系统,并利用自主设计制作的DI成功实现了NRZ-DQPSK信号解调。实验结果与计算机仿真计算结果一致。     

基于偏振复用的单边带光生毫米波传输系统的研究北大核心CSCD

光子辅助的毫米波通信因其超带宽优势在下一代宽带无线接入网中有着广泛的应用前景,本文基于单个激光源和一个双极化马赫-曾德尔调制器(dual-polarization Mach-Zehnder modulator,DP-MZM)的光路结构产生了频率稳定的偏振复用毫米波信号,联合VPI与MATLAB仿真环境对单边带(single sideband,SSB)偏振复用四相相移键控(polarization-division-multiplexing,PDM)quadrature phase shift keying,QPSK、16阶正交幅度调制(16-ary quadrature amplitude modulation,16QAM)和32阶正交幅度调制(32-ary quadrature amplitude modulation,32QAM)信号分别实现了70 km、65 km与50 km的有效传输,并结合概率整形(probability shaping,PS)技术在28 GHz波段上,以相同净比特传输速率对比分析了均匀16QAM与PS-16QAM,均匀32QAM与PS-32QAM的SSB矢量毫米波(millimeter wave,MMW)信号在光纤传输条件下的误码率(bit error rate,BER)性能。仿真结果表明:在相同净比特速率,以硬判决阈值3.8×10^(-3)为判断条件,在普通单模光纤(single-mode fiber,SMF)传输系统中,PS-16QAM/32QAM信号光功率约有0.3 dBm的提升,非线性光纤(nonlinear fiber NLF)传输系统中,PS-16QAM信号光功率约有0.8 dBm的提升,PS-32QAM信号光功率约有0.5 dBm的提升,结果表明:经过PS后的MMW信号光纤传输性能有明显改善。     

偏振复用QPSK相干光数字通信系统实验研究

建立了偏振复用正交相移键控(QPSK)传输及相干检测的数字通信实验系统,并分析系统的性能。40Gbit/s的偏振复用QPSK信号在单模光纤(SMF)中传输了100km;信号光与本振光在接收端进行混频并下变频,最后用数字信号处理(DSP)算法对接收信号离线处理。比较了光纤传输前后不同的光信噪比(OSNR)下的误码率(BER),实验结果表明,所使用的DSP算法能克服光纤信道对信号的主要损伤,对高速的相干检测信号进行有效的恢复。     

Generation of 40 GHz phase stable optical short pulses using intensity modulator and two cascaded phase modulators

Pulse sources based on lithium niobate modulators are very attractive for optical time division multiplexing (OTDM) transmission systems because the modulators are now commercially available,qualified for system use,and can operate up to very high speeds and over a wide wavelength range.In this paper,we describe the principles of operation and performance of the pulse source based on lithium niobate modulators.The pulse source is based on a Mach-Zehnder intensity modulator (IM) and two phase modulators (PMs).The continuouswave (CW) light is modulated in an IM and then strongly phase modulated in two cascaded PMs.The chirped pulses are subsequently compressed to desired width using dispersion compensation technology.This method has the advantage of acquiring larger chirp using normal PM rather than that special designed PM of very low Vπ.It can also generate shorter pulses than conventional methods incorporating only one PM driving by a radio frequency (RF) signal with the power larger than 1 W which may damage the device.Generation of 40 GHz optical pulses shorter than 2 ps is theoretically illustrated,simulated and experimentally verified.Experimental results show that 40 GHz phase stable optical pulses with pulse-width of 1.88 ps,extinction ratio (ER) larger than 20 dB,the timing jitter of 57 fs and signal-to-noise ratio (SNR) of 32.8 dB can be achieved.This is also a cavity-less pulse source whose timing jitter is determined only by the RF source rather than by the actively controlled cavity.In the experiment,the phase noise of the RF source we used is as low as -98.13 dBc/Hz at a 10 kHz offset frequency which resulting very low timing jitter of generated pulses.The pulses are then modulated at 40 Gbaud/s with an inphase/quadrature (l/Q) modulator and multiplexed to 160 Gbaud/s with less interference between each other.After back-to-back demultiplexing by an electro-absorption modulator (EAM) to 40 Gbaud/s and demodulation by a delay interferometer (DI),clear and opened eye diagrams of 40 Gbaud/s I and Q tributary signals are obtained which verify the good performance of generated pulses in the 160Gbaud/s differential quadrature phase shift keying (DQPSK) OTDM system and further prove the phase stability and high quality of generated pulses.     

基于极化码的无线光通信副载波误码性能分析

提出了一种基于极化码的无线光信道副载波调制方法,给出了极化编译码的具体算法过程,并将其应用于无线光通信系统。在不同大气湍流强度下,对系统的差错性能进行了仿真分析,其重对基于极化码的二相相移键控和四相相移键控两种调制方法的误码率进行了对比,结果表明,采用极化码的副载波二相相移键控调制系统的性能优于四相相移键控系统。最后,实验比较分析了极化编码前后副载波调制系统的误比特率,结果表明,在无线光通信大气湍流信道模型下,采用副载波极化码编码调制技术可使误码率性能改善一个量级。     

相位噪声对PSK系统性能的影响

在介绍相位噪声定义的基础上,分析了相移键控(PSK)接收系统的本振信号源相位噪声对误码率的影响.以QPSK调制方式为例,仿真了相位噪声对系统误码率影响,结果证明了接收系统中本振信号源相位噪声的重要性.以实际工程中使用的本振信号源为例,推导了相位噪声和信号抖动所导致的BPSK和QPSK接收系统信噪比的限制.理论分析与工程...     

基于偏振调制器的光学CDMA系统安全性改进研究

为提高光学码分多址(CDMA)单用户的安全性,提出了基于单个偏振调制器(PolM)实现光码移键控(CSK)信号产生的方案,阐述了其工作原理并进行了仿真和实验验证。仿真结果表明,采用平衡检测器的CSK系统接收机灵敏度较开关键控(OOK)系统高4.1dBm;实验结果表明,采用单端接收的CSK系统最低误码率(BER)为1.15×10-8,引入光阈值器件后系统BER降低到4.02×10-11,即实现了背靠背无误码传输。基于速率级能量检测的窃听实验表明,CSK系统可以抵抗速率级能量检测的窃听者。     

ASE噪声偏振化对偏振分光光信噪比监测的影响

偏振相关损耗(PDL)引起的自发辐射(ASE)噪声偏振化是导致偏振分光方法监测光信噪比(OSNR)不准确的重要因素,分别研究了ASE噪声与信号偏振平行和偏振正交2种情况下OSNR监测的误差,推导得出了误差计算公式并通过仿真实验得到验证.理论分析和信真实验结果表明:测量误差随着ASE噪声偏振度(DOP)的增加而变大,且与待测信道本身的OSNR基本无关;比较而言,ASE噪声与信号偏振平行时对监测的影响更严重.当与信号偏振平行的ASE噪声的DOP为0.75时,误差值达6 dB.     

FEC编码在高速光通信系统中的应用与性能分析

高速光纤通信系统的研究是当前光通信领域的一大热点,信道编码技术是其中的一项关键技术。文章首先介绍了前向纠错（FEC）编码技术及其在光通信系统中的应用,然后描述了ITU-TG．709中定义的FEC帧的具体格式,数学推导了FEC编码给带来的误码率改善,并列出了具体的计算结果。最后通过实测两款具有FEC数字包封功能的芯片,给出了其在系统传输中的误码率与光信噪比的关系曲线,验证了前向纠错功能。