基于10 Gb/s传输链路的40 Gb/s光传输实验研究

基于中国自然科学基金网(NSFCNet)的400 km×10 Gb/s光传输链路实现了40 Gb/s光传输,没有出现误码率(BER)平台,说明在常规的中短距离10 Gb/s系统可以直接升级至40 Gb/s系统,而不需要升级传输链路。但是,由于相对10 Gb/s系统而言40 Gb/s系统的色散容限非常小,在升级时必须精确补偿原有链路的色散,在接收机前一般需要加可调色散补偿单元。同时,还分析了光纤注入功率对系统性能的影响,结果表明在设计这种由10 Gb/s向40 Gb/s升级的系统时,不仅要考虑信号带宽增加带来信噪比要求的提高,而且必须充分考虑光纤非线性的影响。     

NRZ码和CSRZ码在40 Gbit/s单通道系统中传输性能分析

文章仿真了非归零码(NRZ)和载波抑制归零码(CSRZ)在40 Gbit/s单通道系统中G.652光纤上传输6×80 km的性能.比较了两种码型对接收端光滤波器和电滤波器带宽的要求、不同的入纤功率下功率代价以及残余色散对比.结果表明,在高速传输系统中,CSRZ码的传输性能明显优于NRZ码.     

1.6 Tbit/s(40×40 Gbit/s)光通信传输系统

在国家自然科学基金网(NSFCNet)上已实现由400 km×10 Gbit/s传输链路直接升级的一路400 km×40 Gbit/s光传输实验的基础上,采用自行研制的40×40 Gbit/s载波抑制归零(CS-RZ)码多波长光发送源,进行了160 km的1.6 Tbit/s(40×40 Gbit/s)波分复用(WDM)光传输实验。实验结果表明,对于常规中短距离10 Gbit/s传输链路可以直接升级至40 Gbit/s。但是由于40 Gbit/s传输系统的色散容限小于60 ps/nm,而且传输光纤与色散补偿模块的色散斜率不匹配,要实现40通道40 Gbit/s的传输,必须对40个信道分别进行精细的色散补偿。这也说明,对于宽带的40 Gbit/s多波长系统,有必要优化设计或更新传输链路。     

CS-RZ码在高速系统中传输性能的研究

文章介绍了栽波抑制归零码(CS-RZ)的产生机制及其优良的传输性能,并采用计算机仿真比较了CS-RZ、非归零(NRZ)和归零(RZ),这三种码在40Gbit／s速率下的传输性能．CS-RZ码抗自相位调制(SPM)比较好,而且有高的色散容限．从色散容限和SPM容限的角度来说,CS-RZ码是一种最好的调制格式．     

利用MZ-DI装置的40Gb/s RZ到NRZ全光码型变换

利用马赫-曾德尔延时干涉(MZ-DI)装置对40Gb/s的归零(RZ)码到非归零(NRZ)码的全光码型转换方案进行研究.利用通信软件模拟了40Gb/s的码型转换过程,实现稳定的不同占空比的RZ码到NRZ码的码型转换.当占空比约为0.3时,转换效果最佳.     

40Gb/sWDM系统中RZ&NRZ调制格式的性能比较

利用数值计算的方法对40G WDM系统进行了仿真.在考虑了光纤群速度色散(GVD)、三阶色散(TOD)、自相位调制(SPM)、交叉相位调制(XPM)、四波混频(FWM)和偏振模色散(PMD)的前提下,通过对比眼图和Q因子,对归零码(RZ)和非归零码(NRZ)调制格式的传输性能进行了研究.     

利用光电振荡器实现10Gbit/s NRZ码时钟的直接提取和码型转换

本文所研究的光电振荡器（OEO）是一种高速光电混合环路，其振荡频率可以被锁定于外界信号的数据率，本文利用OEO首次实现10Gbit/s的非归零码（NRZ）时钟提取，获得了时间抖动小于0.4ps的时钟信号，测得OEO的注入锁定频率范围可达800kHz。实验中发现OEO中调制器的偏置电压对OEO的注入锁定范围有很大影响。合理控制OEO的工作条件，在进行时钟提取的同时，还可以实现NRZ码到RZ（归零）码的码型转化。将转换后的RZ码进行了160km传输，结果证明这种码型适合传输，该实验说明OEO可以用作不同码型光网络中间的码型转化节点。     

40Gb/s光纤传输系统中四种调制格式的性能比较

使用Opt i s ys t em软件,对40Gb/s单信道传输系统中非归零(NRZ)、归零(RZ)、光双二进制(ODB)、改进的光双二进制归零(MD-RZ)四种调制格式进行仿真。长距离传输后,MD-RZ的眼睛睁开度最大,Q值也很高,具有较好的色散容限和非线性容限,适合长距离传输。     

40Gb/s光通信系统不同码型传输性能分析

使用Optisystem仿真工具,对非归零(NRZ)、归零(RZ)、载波抑制归零(CS-RZ)和归零差分移相键控(RZ-DPSK)四种码型在40Gb/s单信道传输系统中的灵敏度、非线性效应和色散容忍度进行比较,并对标准单模光纤(G.652)中四种码型的单信道40Gb/s长距离传输进行了仿真,结果表明:CS-RZ具有更优的灵敏度和抗噪声能力,RZ-DPSK码具有更优的非线性容忍度.在较低入纤功率条件下,G.652光纤作为传输介质,CS-RZ系统的传输性能最优.     

40Gb/s单信道光纤传输系统性能仿真分析

利用Optisystem仿真软件,对40Gb/s单信道传输系统中归零(RZ)调制和非归零(NRZ)调制两种格式进行仿真,并且对基于RZ调制格式下的单信道40Gb/s的色散补偿进行了仿真,比较了前置补偿、后置补偿和对称补偿的传输性能.仿真结果表明:在长距离传输时RZ调制格式优于NRZ调制格式,三种补偿方式中对称补偿效果最优.     

40Gb/s光纤链路的可视化建模及仿真研究

通过全数值计算方法,建立了40 Gb/s单信道传输链路的可视图形化模型.详细描述了光源、传输链路、光探测及判决单元的建模原理及求解方法,并对预啁啾归零码(CRZ)的传播过程进行了仿真研究,为教学演示及实验提供了良好、经济的仿真平台.     

利用光子晶体光纤实现10 Gb/s光传输系统宽带色散补偿

利用光子晶体光纤（PCF）,在10Gb／s光传输系统中、20nm宽带范围内完成了色散补偿传输实验,得到了很好的色散补偿效果。实验中,10Gb／s光脉冲序列经过2．163km普通单模光纤被展宽后,用26mPCF对其进行色散补偿,此光纤在C波段20nm波长范围内对普通单模光纤能够实现较好的色散斜率补偿。实验结果表明,PCF在色散补偿方面具有很大的潜力,在未来光通信系统中将发挥重要作用。     

40 Gb/s光纤通信系统中一阶PMD对信号频谱的影响

首先给出了受一阶偏振模色散(PMD)影响的40 Gbit/s高斯脉冲信号功率谱的数学表达式,并分析了脉冲波形、分光比、监测频率以及差分群延时(DGD)对接收信号功率谱的影响.实验测量了在分光比为0.5时的40 Gbit/s归零(RZ)码伪随机信号在接收频率为12 GHz处的电功率谱密度随DGD变化的关系,实验结果与理论计算一致.这表明,对于40 Gb/s的光纤通信系统,可以通过简单地检测某一特定频率的电信号功率,动态跟踪系统中PMD的变化情况,从而为补偿一阶PMD提供了重要依据.     

复用器/解复用器级联对40 Gb/s信号传输的影响

对光网络中复用器/解复用器的级联时信号传输的影响进行了研究.分别讨论了在40 Gb/s数据传输速率下,复用器/解复用器级联造成非归零码、载波压缩归零码和归零码等不同调制码型,以及不同占空比的归零码的码间干扰所导致的功率代价,分析了在复用器/解复用器滤波中心频率随机偏移的情况下,级联对信号传输的影响.     

2.5 Gb/s偏振模色散自动补偿对偏振模色散容限值的影响

在我国现有的光纤通信骨干网中,绝大部分速率为2.5 Gb/s。今后如在我国现有的2.5 Gb/s网络系统上进行密集波分复用(DWDM)升级,亦需要考虑偏振模色散(PMD)对系统容量升级的影响。采用十段高双折射光纤级联而成的偏振模色散模拟器模拟实际光纤,从信号中提取基带频率分量作为反馈信号,对2.5 Gb/s系统进行了偏振模色散自动补偿实验,并对反馈前后的系统进行了系统代价的测量和比较。实验结果表明,偏振模色散自动补偿能较大幅度地提高系统的偏振模色散容限值。     

Transmission Fiber Chromatic Dispersion Dependence on Temperature: Implications on 40 Gb/s Performance

In this letter, we will evaluate the performance degradation of a 40 km high‐speed (40 Gb/s) optical system, induced by optical fiber variations of the chromatic dispersion induced by temperature changes. The chromatic dispersion temperature sensitivity will be estimated based on the signal quality parameters.     

基于微波光子滤波器的归零到非归零码型转换研究

从信号频域处理的角度分析并实验验证了一种基于微波光子滤波器的归零(RZ)码到非归零(NRZ)码的码型变换方案。理论上,通过对RZ和NRZ码基带信号的频谱特点以及微波光子滤波器的特性进行分析,构建一个低通滤波器并对RZ码信号进行滤波,强烈抑制RZ码信号中的时钟分量,最终实现RZ到NRZ码的码型转换。在实验中,采用一种两抽头加色散延时的微波光子滤波器对速率为10Gbit/s的RZ码信号进行了处理,成功得到了转换后的NRZ码信号。信号波形和频谱均显示了此方案的良好性能。通过简单地调节微波光子滤波器的部分参数,可对任意速率的信号进行处理,具有很好的灵活性。     

应用于40Gb/s DQPSK光通信系统的LDPC译码算法研究

针对40Gb/s差分正交相移键控(DQPSK)光通信传输系统,提出了低密度奇偶校验(low-density parity-check,LDPC)码译码算法的信息初始化公式,改进了基于置信度传播(belief propagation,BP)的译码算法,并进行了相应的数值仿真和性能分析比较,得到了兼顾性能和译码复杂度的改进型译码算法。     

光纤扩频通信系统中光编解码器的研究

光编解码器是光纤扩频通信系统中的关键技术。本文分析了光编解码器的工作原理及其最佳设计参数的选取，采用实际制作的光编解码器进行了系统实验。获得与理论分析一致的结果。