DPSK接收端窄带滤波器带宽的研究

通过使用Optisystem光通信软件设计了DPSK光通信接收端,信号光通过光前置放大器放大、窄带滤波器滤波、马赫哲德干涉仪延迟解调、平衡探测器探测、低通滤波器滤波和数据恢复后分析其误码率;通过该DPSK接收端仿真模型,研究通信速率在10Gb/s、信号光功率为-42dBm时,通过噪声系数为3.2dB的光前置放大器使得信号光增益达到约40dB后,对不同滤波器分别进行带宽与误码率关系的仿真研究,得出了在使用不同滤波器时的最佳带宽,对后续实验中滤波器及其带宽的选择具有重要指导意义。     

基于半导体光放大器的组播实验研究

提出了一种基于半导体光放大器(SOA)的组播实验方案,首先利用谱展宽和谱切片得到多波长脉冲源,将其作为探测光并与信号光共同注入到SOA中,利用SOA的交叉增益调制(XGM)效应,信号光与每一个波长的脉冲光发生作用,在SOA输出端通过可调光带通滤波器(TBDF)得到每一波长的变换后信号,实现光信号的组播过程。在实验中,10 Gb/s的归零(RZ)码作为信号光,而由多波长脉冲源产生的4波长脉冲光作为探测光,在探测光波长附近分别得到了与编码信号光逻辑取非的信号。     

C波段集中式光纤喇曼放大器的研究

在PTDS仿真平台上,对C波段集中式光纤喇曼放大器特性进行了仿真试验,设计出一个参数得到优化的集中式光纤喇曼放大器,并对掺铒光纤放大器和光纤喇曼放大器在改善10 Gb/s系统性能方面作了比较。结果表明光纤喇曼放大器的性能优于掺铒光纤放大器。     

基于40Gb/s非等幅OTDM传输系统的优化设计

本文在40Gb/s非等幅OTDM传输系统的基础上,围绕超短脉冲的产生、信号复用、色散补偿和时钟提取技术进行优化设计。介绍了采用掺铒光纤放大器获得超短脉冲;利用方程差微调法获得光时分复用信号和易于实现动态色散补偿的啁啾光纤光栅实现色散补偿,以及通过适于高速光时分复用系统的光时钟提取技术提取时钟脉冲等内容。最后给出了低抖动、低误码率、性能稳定的传输系统。     

基于级联MZM与SOA产生多载波的ROF系统

理论并模拟仿真研究了基于级联马赫-曾德尔调制器与半导体光放大器生成的多载波光纤无线通信(ROF)系统.通过设置马赫-曾德尔调制器的偏置电压实现载波抑制,得到了奇数阶边带,再经过半导体光放大器(SOA)的非线性作用得到一定数量的载波.通过对马赫-曾德尔调制器参数的理论分析与模拟验证,增加由载波抑制得到的平坦载波的数量,进而在多载波系统中进一步增加由四波混频得到的载波数量.本文实现了70Gb/s的DMT(discrete multitones)信号的传输,并且验证了随着载波数量的增加,星座图旋转改善,系统性能得到提高,此结果表明,本方案仅采用两个器件级联的方法就可产生多个载波,不需要级联滤波器,并且随着载波数量的增加,使数据信号在光纤中的更高质量的传输,并且系统具有结构简单,易于实现,成本低等特点.     

一种利用单激光器生成光谱幅度码标记的方法

提出了一种利用单激光器与法布里-珀罗(F-P)可调滤波器产生多频率光谱幅度码(SAC)标记的新方法。应用该方法可大大简化原有SAC标记生成器的结构。基于该方案,可利用单波长激光器生成16个频率、速率达1.25 Gb/s的SAC标记。利用仿真,对携带40 Gb/s幅度调制(IM)净荷的多频率SAC标记交换系统的工作特性进行了验证与分析,并使用误码率与光信噪比2项指标对不同速率下的标记与净荷的接收质量进行了比较。     

1Gb/s CMOS调节型共源共栅光接收机

基于特许0.35μm EEPROM CMOS标准工艺设计了一种单片集成光接收机芯片,集成了双光电探测器(DPD)、调节型共源共栅(RGC)跨阻前置放大器(TIA)、三级限幅放大器(LA,limiting amplifier)和输出电路,其中RGCTIA能够隔离光电二极管的电容影响,并可以有效地扩展光接收机的带宽。测试结果表明,光接收机的3dB带宽为821MHz,在误码率为10-9、灵敏度为-11dBm的条件下,光接收机的数据传输速率达到了1Gb/s;在3.3V电压下工作,芯片的功耗为54mW。     

10Gb/s和40Gb/s RZ-DPSK电预失真系统中非线性效应的研究

通过仿真研究了10和40Gb/s RZ-DPSK电预失真(EPD)系统中的自相位调制(SPM)和交叉相位调制(XPM)等非线性效应。EPD系统中的非线性效应比光色散补偿(ODC)中的大,但在不同比特率下非线性效应不同。对800km标准单模光纤(SSMF)传输的仿真的结果表明:单信道传输时受到SPM影响,比特率为10Gb/s的EPD系统的非线性阈值比ODC系统的小6dBm以上,而当比特率为40Gb/s时的EPD系统非线性阈值只比ODC系统小2dBm。波分复用(WDM)系统中受到SPM和XPM的影响,比特率为10Gb/s的EPD系统的非线性阈值比ODC系统的小6dBm,而比特率为40Gb/s时的EPD系统非线性阈值比ODC系统的小2dBm。研究结果表明,当比特率升高时,EPD系统的非线性效应减弱。     

相位调制器实现光标记交换的新方案

提出了一种利用相位调制器实现一阶边带抑制的光标记交换(OLS)技术的新方案,在中心载波和其余生成的多个副边带分别进行强度调制,实验产生10Gb/s非归零(NRZ)光载荷和2.5Gb/s垂直频分复用(OFDM)光标记信号,并分别在单模光纤中传输了50km。分析了基本原理,进而建立了一简单的系统理论模型,最后通过仿真和实验相结合的方法验证了方案的可行性。     

240Mbit/s直线运动型无线光通信系统研究

详细分析了直线轨道上运动通信的特点,设计和研制了一种具有双向收发功能的直线运动型无线光通信系统。该系统主要包括1 550 nm半导体激光器、高灵敏度PIN光探测器、球面单透镜式光发射天线和实心光锥耦合式光接收天线等关键部件。130 m运动工作距离的系统性能测试结果表明,在3.5 m/s最高运动速度、240Mbit/s通信传输速率下,运动中的数据丢帧率为零,以太网和视频指标均满足实际应用要求,系统适用于存在直线运动轨道的无线光通信场合。     

PDM-PAM4短距离光传输IM/DD系统

为实现短距离光传输系统在低成本下提升速率的目标,提出了一种基于强度调制/直接检测的偏振复用4阶脉冲幅度调制光纤传输系统. 该系统结构简单,利用高效的数字信号处理算法,包括偏振态估计、混合偏振拍打噪声消除、基于最小均方误差算法的自适应多入多出技术滤波,可实现稳定可靠的均衡解复用. 在Matlab和VPI软件联合仿真平台上,对224 Gbit/s PDM-PAM4系统进行了仿真验证.     

4×10 Gbit/s OTDM 100 km传输系统及其解复用

利用实验室自制的40Gbit/s 光时分复用（OTDM）结构,搭建了4×10Gbit/s OTDM 100km的传输系统,基于电吸收调制器和时钟提取模块组成的解复用模型,成功实现了传输后10GHz时钟分量的提取和10Gbit/s信号的无误码传输及解复用. 通过实验比较了中间补偿和后补偿2种不同方式下的色散补偿效果,同时实现了色散和色散斜率的补偿,其分别引入的功率代价约为08、065dB.     

宽带混沌激光实现高速随机数的产生

报道该课题组基于宽带混沌激光实现高速随机数产生的最新研究成果.利用外光注入反馈半导体激光器产生带宽为16.8 GHz的混沌激光作为物理熵源,经比较、触发实现对混沌信号1位模数转换,硬件产生速率达2.87 Gbit/s的随机数.实验研究了通过8位模数转换提取1 Gbit/s随机数的实现方案.为突破电子器件带宽限制,实现了与光通信网络信号直接兼容加密,提出并证实了基于宽带混沌激光实现速率高达10 Gbit/s的全光随机数产生方案.上述方案产生的随机数全部通过美国国家标准与技术研究院(NIST)及国际通用随机数检测程序(ENT)的测试.     

Multiple-impairment monitoring for optical duobinary system based on delay-tap asynchronous sampling

A technique using artificial neural networks trained with parameters derived from delay tap plots for optical performance monitoring in 40 Gbit/s duobinary system is demonstrated. Firstly, the optical signal is delay tap sampled to obtain two-dimensional histogram, known as delay tap plots. Secondly, the features of delay tap plots are extracted to train the feed forward, three-layer preceptor structure artificial neural networks. Finally, the outputs of trained neural network are used to monitor optical duobinary signal impairments. Simulation of optical signal noise ratio (OSNR), chromatic dispersion (CD), and differential group delay (DGD) monitoring in 40 Gbit/s optical duobinary system is presented. The proposed monitoring scheme can accurately identify simultaneous impairments without requiring synchronous sampling or data clock recovery. The proposed technique is simple, cost-effective and suitable for in-service distributed OPM.     

一种基于相位调制器的40 GHz OFDM-ROF系统实验研究

实验研究了一种基于相位调制器(PM)并级联强度调制器(IM)实现40 GHz毫米波传输正交频分复用(OFDM)信号的光纤无线通信(ROF)系统。在中心站,采用20 GHz的射频(RF)信号驱动PM,调节驱动信号的强度,使输出的信号经光纤布拉格光栅(FBG)滤除中心载波后再送入IM。2.5 Gbit/s的OFDM信号直接调制在光毫米波上,经过50 km标准的单模光纤(SSMF)传输到基站。在基站,光调制信号经光电转换器(PD)转换成电调制信号,再与RF信号混频,恢复出基带OFDM信号。实验结果表明,在无色散补偿、误码率(BER)为10-3的条件下,下行链路中2.5 Gbit/s的OFDM信号经光纤传输50 km后,其功率代价小于1 dB,而且信号的星座图依然较好。     

ATM光交换实验系统

对ATM光交换系统的结构与原理进行了研究与分析,介绍了在国内首次研制成功的2.5 Gbits ATM光交换实验系统,讨论了若干关键技术的具体实现,包括光信元流的产生、控制和检测,高速信元分析与处理,光交换矩阵,光信元缓存等,给出了实验结果,建立了试验测试床.     

高速光通信系统中的偏振模色散监测和补偿

为了补偿高速光通信系统中偏振模色散（PMD）,理论分析了以偏振度（DOP）作为PMD监测信号的原理;采用DOP监测法设计并实现了高精度和高响应速率的PMD实时在线监测单元,输入光功率范围为-20~0dBm,响应时间为1μs,监测精度为1%;使用PMD监测单元进行了43Gbit/s归零码光差分正交相移键控系统PMD自适应补偿实验. 实验结果表明,PMD自适应补偿系统可在1ms内完成PMD的跟踪补偿,补偿效果良好.     

数字码分多路复用遥测系统的研究

本文论述了数字码分多路传输的原理,提出了9路沃尔什码分数字多路复用系统的方案和原理逻辑电路,并进行了实验验证。特别对系统的关键与难点——沃尔什码组同步系统作了巧妙的设计。该系统对于需传被测参量较少的场合,是非常理想的传输设备。     

基于全光模式匹配的光包过滤系统

为了在维护光网络安全的同时,满足当前数据通信大容量、高带宽和低功耗的需求,提出了一种基于全光模式匹配的光包过滤系统,在全光条件下识别并滤除含有指定地址序列的光包。该系统首先通过全光模式匹配模块对光包地址序列与目标序列进行匹配,然后通过匹配结果生成控制信号进而控制光包的通过或滤除。使用VPItransmissionMaker软件进行了仿真验证,结果表明,所提系统可以在100Gbit/s的传输速率下实现对含有指定地址序列光包的过滤功能。     

利用偏振调制的FSK/ASK光标记信号性能分析

为了实现光标记交换（OLS）系统中频移键控（FSK）信号速率透明以及频率间隔可调,提出了一种基于偏振调制的频移键控（FSK）/幅移键控（ASK）联合正交调制OLS系统,其中FSK标记信号与ASK净荷信号的速率分别为125Gbit/s和20Gbit/s. 通过仿真对该信号传输后的误码率（BER）特性及ASK净荷的消光比(ER)、FSK标记的频率间隔对系统性能的影响进行了分析. 分析结果表明,增大FSK频率间隔对FSK信号的影响较小,但会恶化ASK信号;而增大ASK 净荷的ER可改善ASK信号,但恶化了FSK信号. 因此,最终选定ASK净荷ER和FSK标记频率间隔的最佳值分别为4dB和50GHz.