光纤型三模式复用解复用器的研究

基于模式耦合理论,研究了一种3个模式的锥形光纤模式复用/解复用器,可以实现1根少模光纤与3根单模光纤之间的模式复用及解复用,有利于提升光纤传输系统的传输容量。当基模光场分别输入3根直径为10、8.4、7.2μm的单模光纤时,会在锥形结构中发生耦合并转换为高阶模式场。利用重叠积分计算该复用器输出端口光场与标准模式场的相似度,检测出输入的基模在输出端分别转换为LP_(01)和两个简并的LP_(11)模式,即实现模式复用。当LP_(01)和两个LP_(11)模式分别输入到少模光纤时,从解复用器输出端相应端口输出的光功率最大,即实现模式解复用。最后改变复用器的结构参数来计算该器件的容差比,计算出该器件实现模式转换以及解复用效果最好的拉锥长度分别为3.88cm和3.8931cm。     

一种改进的光偏分复用16-QAM系统盲解复用算法的研究

在高速光纤偏分复用(PDM)16进制正交幅度调制(QAM)相干光通信系统中,偏分解复用算法是分离偏振信息和进行信号补偿的关键技术。针对传统盲解复用的恒模算法(CMA)易于陷入奇异性和独立成分分析(ICA)算法收敛性能一般的问题,本文提出了一种改进型ICA(MICA)算法。算法基于给出的一种全新收敛测量方法,通过计算补偿后信号点与理想星座点的距离,自适应的改变学习速率,达到了更好的误码率(BER)性能。在20Gbaud/s的PDM-16-QAW系统上的仿真结果表明,与传统CMA法相比,本文提出的算法完全消除了奇异性问题,与是否存在偏振相关损耗(PDL)无关。此外,算法还能在前向纠错编码门限上提供高达1dB的光信噪比(OS-NR)提升,并在收敛速率和精确度上都得到了提升。     

基于少模光纤布拉格光栅的模分复用系统实验研究

本文提出了一种基于少模光纤布拉格光栅(Few-mode FBG)的模分复用通信系统,阐述了基于少模光纤布拉格光栅的模分复用/解复用原理,建立了2×2的模分复用实验系统,分别利用LP01和LP11模作为独立信道,实现了1.25 Gbps和622Mbps两路伪随机序列(PRBS)的10km传输实验,给出了传输后的眼图,分析了当激光器波长为1549.228nm时,实验系统的误码特性.实验验证了基于少模光纤布拉格光栅的模分复用通信系统的可行性,为进一步实现长距离高速率的模分复用通信奠定了实验基础.     

基于无约束频域均衡的模分复用系统解复用技术

利用基于多输入多输出算法的无约束频域均衡(FDE)对6×6模分复用(MDM)系统进行解复用,以消除模式耦合和差分模时延等损伤对信号的影响。分别用无约束频域最小均方(FD-LMS)算法和无约束频域恒模算法(FD-CMA)对MDM系统进行解复用,验证了无约束FDE的解复用效果;并将无约束FD-LMS算法及FD-CMA的均衡性能分别与有约束FD-LMS算法及FD-CMA进行对比。仿真结果显示,无约束FDE的解复用性能与有约束FDE相近,但其在计算复杂度方面优势明显。     

密集波分复用系统中光器件的应用及发展

本文概述了密集波分复用系统中光复用/解复用滤波器、光纤、光放大器、光分/插复用器、光交叉连接器等器件,并对其发展作了简要介绍。     

一种基于三芯光纤的模式复用器/解复用器的设计

提出了一种基于三芯光纤的模式复用器/解复用器,三个纤芯包括两个相同的单模纤芯和一个少模纤芯,在少模纤芯中写入长周期光纤光栅以实现单模纤芯中LP01模与少模纤芯中LP11模间的转换。同时从两个单模纤芯输入LP01模,能激发少模纤芯中两个简并的LP11,a模和LP11,b模。采用光束传播法分析了该模式复用器/解复用器的耦合特性及串扰。数值模拟结果显示,若以少模纤芯中LP11模输出能量大于-1dB的波长范围作为该模式复用器/解复用器的工作带宽,则能够达到23nm,并且少模纤芯中生成的其他模式的输出能量皆比LP11模的输出能量小-21dB以上。该模式复用器/解复用器能够实现对少模光纤的模式复用与解复用,并具有极低的串扰。     

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。     

基于多通道盲最小均方算法的模式解复用

运用多通道盲最小均方(MBLMS)算法对2×2模分复用(MDM)系统进行解复用,阐述了基于非高斯性最大化的MBLMS算法原理,分析了此算法的解复用性能,并与基于数据辅助的最小均方(LMS)算法进行了比较。仿真结果表明:MBLMS算法在无需数据辅助的条件下能够实现卷积混合信号的盲分离,其解复用性能与基于数据辅助的LMS算法相当,且收敛速度比基于数据辅助的LMS算法提高了33.3%。     

少模光纤通信系统中的自适应频域均衡算法

少模光纤模式复用存在模式耦合和差分模式时延,必须通过自适应均衡算法补偿。为了降低长距离少模光纤通信系统中自适应均衡算法的复杂度,采用基于变步长-频域块最小均方算法的多输入多输出均衡器对2×2模分复用系统解复用。利用频域块最小均方自适应算法修正均衡器权系数,并通过变步长函数调整步长因子,兼顾算法收敛速度和收敛性能。算法可通过快速傅里叶变换降低计算复杂度。在112Gbit/s的1000km少模光纤高速通信仿真系统中,保证相同收敛速度情况下,提高信号Q2因子3.7dB,并在可编程现场门阵列上验证了100km少模光纤通信系统时的算法性能。结果表明,该算法能够实现模分复用系统的信号解复用,达到快速收敛、低稳态失调的目的。     

基于背向瑞利散射的少模光纤模式耦合测量

少模光纤的模式耦合引起模分复用(MDM)系统传输性能劣化,是造成MDM技术难以在实际中大规模应用的主要因素之一。精确测量少模光纤模式耦合系数和量化分析模式耦合与系统性能之间的关系,可以为系统的损伤补偿提供可靠依据。分析了当前少模光纤模式耦合测量方法的利弊,并基于背向瑞利散射原理建立了一种模式转换器/解复用器和光纤环形器结构的少模光纤模式耦合测量系统,通过与多输入多输出功率分析的测量结果进行对比,验证了所提系统的测量性能。实验结果表明,所提系统较好地实现了对9.8km少模光纤模式耦合分布的测量,且测量结果稳定。     

基于占空比复用的光纤传输系统的设计

文章介绍了利用不同占空比实现信道复用的新型复用技术,即 DCDM(占空比复用)技术,分析了其复用与解复用的原理,并利用 MATLAB软件设计了DCDM系统的解复用器。为了验证 DCDM的可行性,采用 Optisystem 与 MATLAB 软件的联合仿真,设计了基于DCDM 3路用户的光纤传输系统,仿真验证了系统的可行性。     

高速光通信系统中全光解复用技术

本文介绍了3种在全光时分复用(OTDM)系统中所采用的解复用器:一是基于 Sagnac干涉仪的光纤非线性光环路镜(NOLM)解复用器,二是采用行波半导体激光放大器的非线性光环路镜(TWSLA—NOLM)解复用器,三是基于频率转换的四波混频(FWM)解复用器。解复用嚣是全光信息处理中的关键技术之一。     

基于串行干扰消除的模分复用系统解复用

针对模式相关损耗(MDL)较大时最小均方误差(MMSE)算法无法有效实现模分复用系统(MDM)解复用的问题,提出了一种基于串行干扰消除(SIC)的MMSE解复用方法,以实现近似最大似然(ML)检测的性能。该方法通过消除大功率信号对其他各路信号的干扰达到补偿MDL的目的,再利用MMSE算法恢复源信号。对6×6的MDM系统进行了解复用,仿真结果显示,相比于MMSE算法,所提方法在不同耦合强度、有/无MDL下都能有效改善系统性能,且计算复杂度与MMSE算法的近似相同。当光纤传输距离为1200 km、差分模群时延(DMGD)为9 ps/km、耦合强度为-5 dB时,相较于MMSE算法,SIC-MMSE算法的光信噪比改善了3 dB。     

光纤光栅技术在光通信方面的研究

通过对光纤光栅的发展、结构、应用进行简要分析,本文从其在激光器、复用/解复用器、分插/分复用器、光交叉连接、滤波器、色散补偿等方面的应用进行详细阐述,较全面的概括了光纤光栅技术在光通信方面的应用。     

熔融拉锥型全光纤多模式复用器/解复用器研究

提出了一种基于并联结构的多模式复用器/解复用器。该多模式复用器/解复用器由一根少模光纤和两根单模光纤构成。根据有效折射率匹配原则确定了光纤参数,仿真分析了不同芯间距对多模式复用器/解复用器性能的影响,得出最佳芯间距。仿真分析了该多模式复用器/解复用器对应的工作波长带宽。结果表明:该多模式复用器/解复用器不需要结合模式转换器即可实现LP01、LP11和LP02三种模式的复用,最佳耦合区长度为4530μm,工作波长带宽可达60 nm。     

波光纤分复用系统的实验及其性能研究

在现今的21世纪现代化科学技术的发展过程中,光纤通信系统技术波光纤分复用系统已经越来越与我们的生活紧密相连。在我国近期光纤通信的发展中,波光纤分复用系统也占有重要的比重。通过实验室现有的一些设备,构建出一套有着单向1310mm和单纤双向1550mm的双波长复用和解复用系统,在模拟与数字信号、模拟与模拟信号、数字与数字信号之间实现了复用与解复用,同时研究了光纤波分复用器的隔离度对系统的影响。     

一种大有效模面积的折射率渐变型模分复用器研究

提出了一种大有效模面积的折射率渐变型分布模式 信道的新型6模式复用器,采用光束传播法和全矢 量有限元方法研究了模分复用器的性能指标。结果表明,本文复用器实现了折射率渐变型分 布、大有效模场 面积、低非线性系数、高耦合效率和宽工作波段6模式复用解复用操作;在1450650n m工作波段, 模分复用器耦合效率优于－0.449dB,模式LP₀₁ 、LP 11a、LP11b、LP_21a 和LP_21b耦合效率分别优于0、 －0.018、－0.018、－0.449和－0.036dB, 呈现出平坦特性;在C波段内,模分复用器耦合效率 呈现出更好的平坦特性,所有模式对应的平坦度均优于0.066dB;在 1550nm,所有模式的有效面积均大于标准单模光纤(SMF)的14.9倍,非线性系数均远小于标准SMF。     

采用双极性信号实现占空比复用的光纤传输系统

在基于占空比复用技术(DCDM)的基础上,提出了采用双极性归零(RZ)信号来实现占空比复用技术,即双极性-占空比复用技术(APDCDM)。分析了其复用与解复用的原理,利用Matlab设计了APDCDM系统的解复用器。通过OptiSystem与Matlab的联合仿真,设计了3个用户复用的APDCDM光纤传输系统,验证了APDCDM用于光纤通信系统的可行性,并通过信号能量的分析,说明APDCDM较DCDM能承载更多的用户。     

PMD和PDL同时存在下偏振复用系统的ICA解复用

针对同时受到偏振模色散（PMD）和偏振相关损耗（PDL）作用的偏振复用系统,在系统接收端采用相干接收方式,利用基于负熵最大化的不动点复数ICA算法（T-CMN算法）对接收到的偏振复用信号进行解复用。仿真结果表明：ICA解复用后的偏振信号的传输质量明显改善,在系统中光信噪比大于20.86 dB时均能保持误码率小于10?9,符合通信系统的传输质量要求。     

级联非平衡Mach—Zehnder干涉仪型复用器特性分析

本文分析了非平衡马赫－曾德干涉仪的特性,设计和讨论了多级级联非平衡马赫－曾德干涉仪型密集波分复用／解复用器,对其光谱特性、信道谱宽和隔离度进行了模拟分析,结果表明利用光纤光栅来提高信道隔离度的结构可以满足系统需要。这种结构复用／解复用器可用于至少16路或32路的密集波分复用系统中。