密集波分复用光网络关键技术

基于ＩＰ的数据业务的爆炸式发展带来了对带宽的无限需求，而密集波分得用（ＤＷＤＭ）系统在满足不断增长的带宽需求的同时还具有不可比拟的联网优质。本文对其关键技术进行了探讨。     

密集波分复用系统中波长控制技术研究

本文利用半导体激光器的热阻模型,研究分析了密集波分复用系统中光源的波长控制技术。利用本文的理论指导设计的特定波长的光源已经应用于武汉邮电科学研究院研制的济南—青岛８×２．５Ｇｂｉｔ／ｓ密集波分复用实验工程。     

超密集波分复用无源光网络技术

超密集波分复用光接入网(UDWDM-PON)方案可以在C波段密排1 000个下行波长和1 000个上行波长,支持1 000个用户。每个用户独立使用一对波长,可实现速率千兆并具有速率万兆的潜力。使用分光器兼容现有光分配网,采用数字相干通信技术,功率预算将可超过43 dB。UDWDM-PON在用户带宽保证、容量汇聚能力、网络覆盖范围等方面发展潜力明显。     

密集光波分复用系统的波长测量技术

本文阐述密集光波分复用系统的概况、系统的测试要求、可调谐光滤波器的结构，以及便携式光谱分析仪的应用方式的与相关测量仪表的展望。     

密集波分复用系统的光源问题

21世纪多媒体信息通信的基础是光网,建设大容量高性能的光网需要的是密集波分复用技术,光渡信号处理技术,光交叉连接和光分插设备等,光源又是光通信和光网络不可缺少的关键要素。     

以多波长列阵作波分复用源

伯克利加州大学的研究人员用一种产生自协调波长的方法（在晶片之间或单一晶片内产生）已制成单片多波长垂直腔面发射激光器列阵。一个这样的列阵可提供光纤通信中波分复用所需的多个波长，现在对每一波长来说都需有单一封装的器件。可用于大批量生产的方法将驱使器件成本下降，使低成本波分复用成为可能。早在1991年初，ConnjeChans－Ha‘”“i”等人就推想。垂直腔面发射激光器对多波长列阵制作是种巨大的激光器结构，因为垂直胜面发射激光器仅在一个法布里一拍罗模式上共振，而输出波长可通过腔长改变。如果单片垂直腔面发射激光列阵能…     

超密集波分复用无源光网络的研究进展

超密集波分复用无源光网络凭借其信道间隔仅为几个GHz、功率预算高达几十dB等优越性能,可以实现用户数目和传输容量的大幅提升.从频谱效率提高、相干接收机简化、光子集成器件应用、数字信号处理优化等关键研究方向出发,简述了国内外关于超密集波分复用无源光网络相关研究的最新进展情况,探讨了其未来可能的研究方向和发展趋势.     

应用密集波分复用技术的光接入网

密集波分复用 (DWDM)和光接入网 (OAN)技术被公认为是最有前途的两种光传输技术 ,而结合两者的 DWDM OAN为接入网的发展提供一个新的技术选择 ;分析了两种主要的 DWDM OAN技术方案 ,指出两者涉及的关键技术 ,并提出采用光纤光栅作为 DWDM OAN关键元件的设想     

放大自发辐射注入波长锁定法布里-珀罗激光器

波分复用无源光网络(WDM-PON)被认为是接入网的最终解决方案,基于放大自发辐射(ASE)注入波长锁定法布里-珀罗(F-P)激光器的WDM-PON由于其价格低廉和容易实现颜色无关操作而受到极大关注.实验研究了ASE注入波长锁定F-P激光器的ASE增益、边模抑制比(SMSR)和相对强度噪声(RIN)随F-P激光器注入电流和ASE注入功率的变化关系,理论模拟了ASE注入功率和增益一定时,F-P激光器注入电流随其前端面反射率的变化关系,并从实验上进行了验证.研究结果表明,当F-P激光器的注入电流为阈值电流的1.3～1.7倍时,能获得满足应用需要的相对强度噪声和边模抑制比.对于一定的ASE注入功率和输出功率,存在使注入电流最小的最佳前端面反射率.     

密集波分复用激光光源的声光偏频无调制频率锁定

利用声光调制器(AOM)的偏频特性,以CH4分子吸收线R9支一条强吸收线(λ=1.6378μm)作为参考频率,实现了对外腔式半导体激光器的无调制频率锁定。实验中在100 s内典型的频率起伏小于5.6 MHz,较激光器自由运转时的频率起伏34 MHz有了显著的改善,而误差信号的阿仑(Allan)方差平方根(即稳定度)在平均积分时间为16 s时达到最小值5.75×10-10。该方法实现了基于气体分子吸收线的半导体激光器无调制锁频,并且CH4分子在1.6~1.7μm处有丰富的振转光谱,满足光纤通信中对激光器输出波长的要求,可应用于光纤通信中激光光源的频率锁定。     

DWDM网络生存性的研究

密集波分复用(DWDM)技术可以充分利用光纤的带宽资源，提供极大的传输容量，其生存性对于网络性能和服务至关重要。文中首先介绍了DWDM网络保护和自愈的基本技术，分析了不同拓扑结构的DWDM网络的生存性，最后阐述了多层自愈机制的协调问题。     

半导体列阵激光器波长复合设计及实验研究

利用半导体材料波长易调节的特点,设计了AlGaInAs/GaAs/AlGaAs压应变量子阱结构,得到760、800、860、930和976nm 5个波长激射的半导体列阵激光器,同时设计了4个短波通滤波片参数,开展了半导体列阵激光器的多波长光束复合技术的实验研究,最终实现了5个波长的半导体列阵激光器的光束复合,得到112W的激光功率输出,总体效率为88.5%,其中波长复合效率达92.4%,输出聚焦光斑尺寸为136μm×1 330μm,聚焦光功率密度达6.43×104 W/cm2。     

高速密集波分复用系统中的二级调制格式研究

论述了强度调制直接检测(IM-DD)高速密集波分复用(DWDM)系统的二级调制原理，并从马赫-曾德尔调制器的传递特性出发推导了四种调制格式[全频率调制归零码(FFMRZ)、半频率调制归零码(HFMRZ)、单边带调制归零码(SSBRZ)、载波抑制归零码(CSRZ)]。根据信号光眼图及归一化频谱描述了各种码型的时频特征。在此基础上分别对各种码型的色散容限、非线性容限进行了数值仿真，通过比较眼图张开度损伤(EOP)发现对于单波长系统载波抑制归零码传输性能最优。最后利用全面的密集波分复用系统模型计算了各种码型的Q因子，发现载波抑制归零码的性能仍然保持最优，这种优势在考虑偏振模色散(PMD)的情况下更为突出。因此载波抑制归零码是强度调制直接检测系统较好的选择。     

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。     

粗波分复用(CWDM)系统及其测试

对粗波分复用技术的产生、发展和应用进行描述，并与密集波分复用技术进行比较，最后介绍了粗波分复用系统的测试及其注意事项。     

波分复用信号传输技术

本文介绍了波分复用系统中的多波长信号传输相关技术，主要包括光纤技术、色散管理、增益均衡、增益平坦ＥＤＦＡ及偏振优动等，分析了目前水平的发展方向     

正交频分复用无源光网络

认为当采用低频段的射频资源时,色散导致的双边带功率衰落对正交频分复用无源光网络(OFDM-PON)的影响很小。基于时分复用(TDM)架构的OFDMPON,充分利用正交频分复用(OFDM)技术的优势与TDM架构的无色性,与现有的以太网无源光网络(EPON)、千兆比无源光网络(GPON)兼容性高,是解决上行无色性传输的最优方案。基于OFDM的时波分复用无源光网络(TWDM-PON)充分利用了OFDM调制优势,用来提升单载波容量,在不改变TWDM-PON系统结构情况下,实现100 Gbit/s的高速接入,是未来无源光网络的重要候选方案。     

混合光波长转换在波分复用光网络中的应用

在全光网络中，如何合理利用波长转换来降低光网络的阻塞率是一个非常关键的问题。研究了最新的波长转换体系结构和波长转换手段，提出一种全新的混合波长转换方法，在减少网络中波长转换器个数的同时，维持拥塞概率类似于全波长转换。提出了5种不同的波长转换器使用策略，并利用数值模拟的方法，比较了这5种不同的波长转换器使用策略，分析结果，得出了最小化光网络的阻塞概率的波长转换使用策略。结合混合波长转换和波长转换器使用策略，进一步提出了光网络中优化波长转换器配置的遗传算法，通过对14个节点的美国自然科学基金网(NSF Net)的数值模拟，结果表明它是十分有效的，在减少光网络中波长转换器数量，且不增加光网络波长数量的情况下，基本保持原有网络性能。     

Multichannel Adaptive Polarization Mode Dispersion Compensation with One Compensator in Dense Wavelength Division Multiplexing Transmission Systems

A simple two-section polarization mode dispersion(PMD) compensator is proposed for multichannel PMD compensation, which can compensate two or even more channels simultaneously. Because of the statistical characteristics and the frequency-dependence of PMD, for current single mode fiber with moderate PMD, the probability that all channels are severely degraded at the same time is extremely small, which makes it possible to compensate a dense wavelength division multiplexing(DWDM) transmission system with moderate PMD using this compensator. It is shown that the outage probability of a 40×43 Gb/s DWDM transmission system using this compensator is decreased significantly from 3.6×10-3 to 3.6×10-5.