基于SOA的平行双抽运结构偏振复用OFDM信号的全光波长变换

理论研究并模拟仿真了在半导体光放大器(SOA)中的基于平行双抽运结构的偏振复用十六进制正交幅度调制-正交频分复用(16QAM-OFDM)信号的全光波长变换(AOWC)。理论推导及仿真结果表明偏振复用16QAMOFDM信号可以经过全光波长变换实现偏振不敏感信号无串扰直接接收,并对影响系统转换效率的因素,如频率间隔、SOA注入电流、信号光功率及信号光入射角等进行了分析,同时分析结果验证了理论推导的正确性。     

半导体光放大器参数对高速全光波长变换系统的影响北大核心CSCD

理论分析并模拟仿真了半导体光放大器(SOA)参数对高速偏振复用-正交频分复用(PM-OFDM)全光波长变换系统的影响。SOA参数(包括增益饱和、光场限制因子、有源区内载流子浓度)均与系统波长转换效率有关。在达到SOA的增益饱和之前或在SOA的增益饱和附近,通过改变注入电流、载流子浓度、光场限制因子均可引起SOA增益系数的改变,从而影响系统的波长转换效率。通过改善SOA参数,实现了速率为40 Gbit/s的PMOFDM信号在全光波长变换后的无串扰直接接收。     

基于半导体光放大器的四波混频效应对正交频分复用光信号进行全光波长变换

实验研究了基于半导体光放大器(SOA)的四波混频(FWM)效应的单抽运光正交频分复用(OFDM)信号的波长变换系统.信号光源和抽运光源分别由两个不同输出波长的可调分布反馈式激光器(DFB-LD)产生.信号光源经2.5 Gb/s OFDM的电信号直接调制后再和抽运光源耦合,经光放大器后在SOA实现波长变换.实验结果显示,耦合信号经SOA四波混频效应后,产生新波长的信号光将携带OFDM信号,且转换效率与信号光和抽运光的功率、波长以及两者的偏振夹角有关.同时也测量了转换的OFDM信号的功率-误码曲线和接收星座图.     

光正交频分复用信号垂直泵浦全光波长变换研究

理论分析了一种基于垂直泵浦结构光半导体放大器(SOA)的偏振无关光正交频分复用(OOFDM)信号波长变换模型,实验证明了基于SOA-四波混频(FWM)的OOFDM信号波长变换的可行性,观测到OOFDM在SOA引入噪声而带来的信号劣化。实验成功实现了2.5Gbit/s光OFDM信号的波长变换,其误码率为1×10-3的接收机功率代价可以忽略,其极化敏感度小于3dB。     

基于LDPC-TCM OFDM的60GHz光载毫米波传输性能实验研究

提出采用低密度奇偶校验码-网络编码调制(LDPC-TCM)提高正交频分复用(OFDM)信号在60GHz光载无线通信(ROF)系统中的传输性能。研制了60GHz LDPC-TCM OFDM-RoF系统,实验比较LDPC-OFDM信号和LDPC-TCM OFDM信号在60GHz光载毫米波的性能,当误码率(BER)为10-3时,经过光纤传输20km后,LDPC-OFDM信号的接收机灵敏度比原始OFDM信息提高了15dB,而LDPC-TCM OFDM信号比LDPC OFDM信号提高1dB。结果说明,LDPC-TCMOFDM信号比LDPC OFDM信号在光链路传输系统中具有更佳的纠错能力和更能降低光链路中色散的影响。     

基于NPR效应及NOLM的多波长SOA光纤激光器

为了获得具有超窄波长间隔的稳定多波长输出,设 计并实验验证了一种基于非线性偏振旋转(NPR)效应及NOLM的多波长SOA光纤激光器。利用 SOA的NPR效应,将SOA与其他偏振器件组合引起强度相关损耗(IDL)效应,从而抑制SOA均 匀加宽线宽内的模式竞争,实现稳定的多波长输出。Lyot-sagnac滤波器作为波长选择器件 ,选用71 m长保偏光纤(PMF)得到超窄波长间隔。另外NOLM作为功率 均衡器进一步抑制了模式竞争效应并且实现了功率均衡,提高了边模抑制比(SMSR)。通过调 节偏振控制器(PCs),最终在室温下实现了稳定且功率均衡的多波长输出,10 dB带宽内输出的波长数量为184,波长间隔为0.08 nm,SMSR高达22 dB。该激光器可作为DWDM光通信系统 中的光源。     

无线光外差检测系统研究与仿真

本文提出了一种新的基于副载波调制的无线光外差检测方案,用Optisystem对其进行仿真,计算了系统的外差增益,分析了影响无线光外差检测系统外差增益的几个主要因素,包括信号光的偏振态、激光器线宽、本振光功率及调制速率。从仿真结果可以得出：若信号光和本振光的偏振态不一致,会导致外差增益的下降;接收机灵敏度随光源激光器线宽的增大而降低,误码率要达到10-9,线宽最大不超过25KHz;增大本振光功率可以提高灵敏度,但这个提高不是无限地,存在一个最佳本振光功率,如果大于这个最佳值,信噪比反而会降低。     

基于半导体激光器窄线宽光子微波信号获取

为了研究光注入半导体激光器(SL)产生的光子微波信号的性能, 基于SL的速率方程和光纤布喇格光栅(FBG)滤波理论, 采用数值仿真的方法进行了理论分析, 得到了各种注入参量下的光谱、功率谱和线宽, 并讨论了反馈参量对微波线宽的影响, 考虑到光注入下产生的微波线宽较宽, 进一步引入FBG光反馈窄化了微波信号的线宽。结果表明, 当SL仅在光注入作用下时, 通过改变注入参量, 可实现微波频率连续可调谐和微波强度最大化; 微波线宽随着反馈强度的增加逐渐变窄, 通过适当调节反馈参量可将微波线宽压缩到10kHz以下。该研究结果可为半导体激光器在光生微波中的应用提供一定的理论参考。     

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MIMO构架的光OFDM系统研究

文章在分析无线正交频分复用(OFDM)技术和单模光纤偏振特性的基础上,研究了一种基于多输入多输出(MIMO)框架的光OFDM系统并搭建了实验平台.系统将两路12 Gb/sOFDM信号通过偏振复用为24 Gb/s信号,实现了两路信号的解调输出.实验证明,该系统可扩展光纤信道中的频谱划分,增大信道容量,具有较强的对抗光纤色散的能力.     

Po1SK调制混沌保密光通信的实验研究

将Po1SK技术应用到混沌保密光通信中.利用半导体光放大器(SOA)构成光纤环状激光器产生偏振态混沌信号,并利用SOA的互相位调制(XPM)效应,通过信号光输入到激光器中,将传输数据动态地调制到混沌信号的偏振态上,实现数据保密通信.对Po1SK混沌保密通信的基本原理进行了说明,给出了实验系统基本性能的测试结果,并进行了讨论.     

基于SOA和F-P环形滤波器的双波长激光器

提出了基于半导体光放大器(SOA)和掺铒法布里-波罗(F-P)环形滤波器的双波长激光器结构。该激光器以半导体光放大器为增益介质,利用其自发辐射起振,激光器中的多模光纤布喇格光栅、法布里-波罗环形滤波器和线型谐振腔都有选频作用。其中,光栅的布喇格波长决定了振荡波长,使激光器产生两个波长的激光输出,线型谐振腔自身的梳状滤波作用和F-P环形滤波器抑制激光器的多余纵模,使得输出激光具有窄线宽特性,得到了线宽为0.05nm双波长振荡。     

光偏振复用正交频分复用系统中基于联合近似特征矩阵对角化-独立分量分析的盲均衡算法

该文提出一种在光偏振复用正交频分复用(PDM-OOFDM)系统中基于联合近似特征矩阵对角化-独立分量分析(JADE-ICA)的盲解偏振复用算法。在传统的偏振复用系统中,恒模算法(CMA)被用于解偏振复用信号。然而,该方法需要多次对CMA滤波器系数更新,CMA收敛时间较长,并且CMA算法解偏振复用可能导致奇异性问题。该文结合对经典ICA算法及其模型的分析,提出将JADE-ICA算法用于PMD-OOFDM系统中进行解偏振复用信号。利用该方法,可以分离在发送端和接收端混有高斯白噪声的偏振信号成分,并且提高了系统中偏振信号的分离性能;同时,避免了传统CMA在解偏振复用中的奇异性问题。仿真结果表明,该文方法可以有效分离PMD-OOFDM系统中的偏振信号。     

相干光OFDM在高速光传输中的应用

相干光正交频分复用系统(CO-OFDM,Coherent Optical Orthogonal Frequency Division Multiplexing)可有效抑制光纤色度色散和偏振模色散,有望成为解决未来高速光传输的主流方案。这里结合光传输理论及正交频分复用系统(OFDM,Orthogonal Frequency Division Multiplex)技术原理,对CO-OFDM系统方案实现及信道等效模型进行了分析,通过数字仿真验证系统光调制器偏置点选择及信号均衡算法。理论分析和仿真结果表明,CO-OFDM系统采用单抽头频域均衡,可有效抑制光纤色散效应。光调制器偏置点选择在零点,可实现系统对OFDM信号的最佳线性调制,与传统强度调制/直接检测(IM/DD)系统比较,CO-OFDM系统品质因子有10 dB提高。     

用于相干光通信的可调谐激光器的研究

针对相干光通信系统对窄线宽可调谐激光器的要求,提出并实际研制了一种基于MEMS(微电子机械系统)技术的外腔可调谐激光器,分析了外腔参数对激光器性能的影响。该激光器尺寸符合光互联论坛关于ITLA(集成可调谐激光器组件)的标准01.2,调谐范围覆盖C波段内40nm,输出功率N13dBm,光谱线宽N100kHz。为进一步验证器件的性能,使用该激光器作为本振光源,验证了它在基于PM-DQPSK(偏振复用-四相相移键控)的100Gbit/s传输系统中的性能,实验结果表明,该激光器可作为高速相干光通信系统中窄线宽可调谐光源的理想选择。     

OFDM在ROF系统中的传输性能研究

对正交频分复用(OFDM)信号在光纤/无线接入系统传输中的噪声特性进行了分析.采用激光器的静态模型,对由于激光器非线性所产生的OFDM信号的带内噪声和邻道噪声干扰在理论上进行了计算,并进一步分析了光调制指数对系统载噪比的影响,此分析方法为OFDM-ROF系统非线性分析,以及系统中半导体激光器光调制指数的选择提供了理论分析途径.     

基于半导体光放大器色度色散补偿的研究

提出了一种新型的多波长变换方案.该方案包括一个半导体光放大器(SOA)和一个光带通滤波器(OBF).利用SOA的四波混频效应(FWM)和交叉增益调制(XGM)效应,通过调节SOA的偏置电流和信号光及抽运光的强度,可以对进入SOA的光信号实现多波长变换.实验中,实现了10Gb/s的RZ码的多路波长变换.并且对SOA中的双折射及非线性偏振旋转进行了实验研究.     

光纤激光传感技术及其应用

超高灵敏度的信号探测在石油勘探、地震预报和安全监测等领域都具有重要的应用价值.近年来出现了一种以分布反馈(DFB)光纤激光器为传感元件的新一代光纤传感器,它具有尺寸小、输出激光信号极窄的光谱线宽和极低的噪声等优势,与高分辨率波长解调技术结合可以达到极高的探测灵敏度.介绍了在光纤激光传感技术及其应用技术方面的研究进展,包括线宽仅为3 kHz、尺寸仅为3.6 cm的窄线宽低噪声DFB光纤激光器的研制及其测试,波长分辨率达3.5×10~(-7) pm/Hz~(1/2)的超高分辨率波长解调系统,基于密集波分复用的光纤激光传感网络,以及相关技术在水声和地震波探测中的应用研究.     

基于单边带调制的直接探测光OFDM-RoF系统研究

研究基于单边带调制(SSB)的直接探测光正交频分复用-光载射频(OFDM-RoF)系统的性能。10Gbit/s的二进制数据信号经过QAM符号映射和OFDM调制后,与10GHz射频信号混频并驱动双电极LiNbO3马赫-曾德尔调制器(LN-MZM)产生SSB-OFDM信号,调制信号通过光纤传输至基站,进行直接探测转换为毫米波电信号后再无线发送到用户端。仿真结果证实,OFDMRoF系统在4QAM和16QAM两种调制格式下的EVM都满足FEC的要求。同时,理论分析并仿真验证存在一个最佳调制指数可以使信号传输性能达到最佳,并且最佳调制指数与光纤长度无关。     

利用SOA交叉增益调制实现2.5 Gbit/s非归零码的全光波长变换

采用半导体光放大器 (SOA)的交叉增益调制进行了 2 5Gbit/s的非归零码光脉冲的波长变换。向下波长变换间距大于 2 0nm ,向上波长变换间距大于 10nm。对变换信号测量了接收机入纤功率和误码率的关系。实验中采用同向变换的方式 ,信号光中心波长固定 ,探测光采用外腔半导体激光器 ,中心波长连续可调。对变换信号进行了至少 1h的测量 ,误码为零。为其在波分复用(WDM)网络中的应用奠定了基础。