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中国激光 2007年第1期34卷 64-68页

作者：秦曦陈勇曹继红张峰简水生北京交通大学光波技术研究所

分别推导了相位调制系统中采用色散预补偿方式和后补偿方式下非线性相位噪声的计算公式,基于此对这两种色散补偿方式下的相位噪声、功率容限以及最优信号峰值功率进行了详细的分析和讨论,结果表明：采用色散预补偿方式较后补偿方式能更... 详细信息

分别推导了相位调制系统中采用色散预补偿方式和后补偿方式下非线性相位噪声的计算公式,基于此对这两种色散补偿方式下的相位噪声、功率容限以及最优信号峰值功率进行了详细的分析和讨论,结果表明：采用色散预补偿方式较后补偿方式能更有效地抑制非线性相位噪声,其对非线性相位噪声的抑制能力随着信号能量、放大自发辐射（ASE）的功率谱密度以及传输距离的增加而提高;同时,色散预补偿系统具有更高的功率容限;色散的作用使系统的最优信号峰值功率增大,最佳相移大于1rad;色散预补偿系统的最优信号峰值功率大于色散后补偿系统。

关键词：光通信相位调制非线性相位噪声相位噪声色散预补偿色散后补偿

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面向数据中心互联的色散预补直检与光频梳相干接收技术

面向数据中心互联的色散预补直检与光频梳相干接收技术

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作者：瞿思炜哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

随着大数据、云计算和实时视频等新型数据业务的出现,互联网流量呈现日益增长的趋势,对于80 km传输距离的数据中心光互联传输容量有着迫切的需求。解决这一问题的方向之一是单通道传输速率超过100 Gb/s的直接检测系统。考虑光纤损耗和... 详细信息

随着大数据、云计算和实时视频等新型数据业务的出现,互联网流量呈现日益增长的趋势,对于80 km传输距离的数据中心光互联传输容量有着迫切的需求。解决这一问题的方向之一是单通道传输速率超过100 Gb/s的直接检测系统。考虑光纤损耗和波分复用的需求,通常使用C波段光源以实现更高的接口传输速率,但该波长窗口的光纤色散会严重影响高速PAM4信号的传输性能。另一种方案是单通道传输速率超过200 Gb/s的相干波分复用系统,但其应用受到了相干接收机的成本和功耗的限制。因此,本文将面向城域数据中心光互联系统,研究低功耗、高速率的系统传输方案。针对色散补偿光纤及色散补偿模块在80 km单模光纤传输的直接检测系统中系统成本高、传输损耗大及存在残留色散等缺点,提出了一种基于IQ调制器的色散预补偿PAM4实时接收系统。首先仿真分析发射端平方根运算对采样率和数模转换模块带宽的影响及I/Q两路信号振幅及偏置电压造成的OSNR损失。仿真结果表明,预补偿信号I/Q分量的幅度和电压的联合优化对于实现最佳的色散预补偿至关重要。通过仿真获得的最佳工作参数,本文实现了硬判决门限低于35 d B的106 Gb/s PAM4信号的实时接收。针对相干波分复用系统结构复杂、成本及功耗较高的缺点,本文提出了一套基于光频梳相干系统的联合信号处理技术。首先提出了一种提出了一种基于盲相位搜索算法的低复杂度主从载波恢复方案,解决了传统前馈式主从载波恢复方案不容忍频偏的问题。通过自适应调整工作范围的从相位追踪器,在400 km传输距离以内,该方案将从通道的计算复杂度降低了80%。然后使用DD反馈均衡器实现了联合偏振恢复的联合信号处理方案,通过不同间距的从通道解偏后的星座图及DD反馈均衡器收敛曲线验证该方案可行性,然后探究了联合信号处理方案的主从通道性能及不同条件下的可恢复从通道个数,最终在80 km传输范围内实现了18个从通道的信号恢复。本文比较全面地探讨了面向数据中心光互联的色散预补直检系统及光频梳相干检测系统。首次实现了106 Gb/s PAM4信号在80 km无色散补偿光纤链路上的实时接收。同时,本文通过光频梳实现了低复杂度相干接收系统,在多种损伤条件下进行了详细的系统性能评估。因此,本文开展的系统方案研究及性能分析有效地提升了城域光互联系统的信号容量及传输性能,对于下一代高速率数据中心光互联系统有参考和借鉴的价值。

关键词：数据中心色散预补偿光频梳联合信号处理

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基于正交频分复用技术的无源光网络升级及色散补偿研究

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作者：郭雅丽浙江大学

学位级别：硕士

随着移动互联网的发展,大数据时代来临,用户对通信容量的需求呈现出爆炸式的增长。作为信息高速公路的“最后一公里”,接入网已经成为目前关注的焦点,其中无源光网络(PON)是最具有吸引力的接入方案。光正交频分复用技术以其速率高、频... 详细信息

随着移动互联网的发展,大数据时代来临,用户对通信容量的需求呈现出爆炸式的增长。作为信息高速公路的“最后一公里”,接入网已经成为目前关注的焦点,其中无源光网络(PON)是最具有吸引力的接入方案。光正交频分复用技术以其速率高、频谱利用率高、抗色散能力强等优点而成为4G移动通信系统的核心技术之一。本论文围绕PON的升级及光通信的色散补偿方法展开研究,还简单介绍了无源光网络的基础知识,对O-OFDM系统的发展及关键技术做了概述。文章的主要创新点有两个方面。首先,我们提出了基于OFDM技术的时分复用无源光网络的升级方案,进行了理论可行性分析与仿真验证,在不改变原有系统结构的前提下,利用基带和频带信号传输,增加了系统容量。其次,关于光通信中的色散问题,提出了一种基于光双边带调制的色散预补偿方案,并将其应用在TDM-PON及DDO-OFDM-PON系统中,通过理论分析与系统仿真,测试了系统接收信号的误码率曲线与星座图,补偿效果明显,验证了方案的可行性。

关键词：无源光网络正交频分复用技术色散预补偿光双边带调制

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双向喇曼放大系统中信号光RIN的分析和抑制

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光通信技术 2018年第8期42卷 41-44页

作者：刘津党雅楠龙函孙淑娟项旻国网湖南省电力有限公司信息通信分公司长沙410007 国核电力规划设计研究院北京100095 武汉光迅科技股份有限公司武汉430205

分布式放大过程中泵浦光的相对强度噪声(RI N)的劣化是影响光纤喇曼放大器噪声系数(NF)、引起信道性能降低的主要因素之一。基于受激喇曼散射的耦合强度方程,提出了一种改进的RI N分析模型,以更好地分析RI N从泵浦光传递到信号光的过程... 详细信息

分布式放大过程中泵浦光的相对强度噪声(RI N)的劣化是影响光纤喇曼放大器噪声系数(NF)、引起信道性能降低的主要因素之一。基于受激喇曼散射的耦合强度方程,提出了一种改进的RI N分析模型,以更好地分析RI N从泵浦光传递到信号光的过程和影响因素,对选择合适的喇曼泵浦结构、调节光纤链路参数和实现低噪声系数的分布式喇曼放大具有重要指导意义,通过仿真和实验证明,在发射端增加少量色散预补偿可以抑制系统中的RI N,提升信号性能。

关键词：分布式光纤喇曼放大器相对强度噪声色散预补偿

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基于积分剥层算法的啁啾管理激光器优化设计

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作者：朱曾元华中科技大学

学位级别：硕士

人们对日益增加的通信带宽的需求,使得光纤通信系统快速地走向大容量、高速率的道路。高速长距离无源光网络以及城域交换网的商业化使得光器件性能与价格并重。传统的DML结构简单,制作成本相对较低。但受带宽和频率啁啾的限制,它通常只... 详细信息

人们对日益增加的通信带宽的需求,使得光纤通信系统快速地走向大容量、高速率的道路。高速长距离无源光网络以及城域交换网的商业化使得光器件性能与价格并重。传统的DML结构简单,制作成本相对较低。但受带宽和频率啁啾的限制,它通常只能用于短距离接入网的通信传输。啁啾管理激光器(CML)是一种基于直接调制激光器(DML)的新型发射机技术,它使得原有的直接调制激光器能在更高速率下满足更远的传输距离要求,可用于更高速的短距离接入网,长距离接入网以及城域交换网等。与外调制激光器,例如电吸收调制激光器相比,CML仍具有器件结构简单,功耗低,价格低等优点。CML主要包括一个直接调制激光器(DML)和光谱整形单元(OSR)。在以往的研究中,OSR常常采用多腔的标准具滤波器或者多环谐振滤波器,这种滤波器的谱域响应是具有周期性的梳状谱。如果选择一种具有单一窄带通特性的滤波器,不仅可以起到提高消光比的效果,还可以有效滤除噪声。然而此类基于FP干涉的滤波器的一个共同问题是其通带边沿锐度和带宽无法单独调谐。因此,在本文中,以独立优化OSR单元的各频谱特性为目的,提出并研究了利用积分剥除算法(integral layer-peeling,ILP)反推基于光栅结构的OSR单元。之后,本文建立了用于仿真CML信号的产生、传输和接收的数值模型,研究了影响CML在标准单模光纤中传输特性的几个重要因素,包括DFB激光器的绝热啁啾,OSR带宽及其边沿斜率,分别给出了10 Gbps和25Gbps调制速率下CML的优化设计。最后,本文进一步利用IPL算法反推了能够满足给定色散特性的光栅OSR单元,以获得具有色散预补偿效果的CML,从而进一步提高信号的传输距离。本文主要内容:1)利用ILP算法反推出基于光栅结构的OSR单元,即建立光栅的反推程序,使得在给定光栅反射谱的条件下反推出光栅结构用做CML的光谱整形单元。2)建立仿真CML及其信号传输和接收的光纤传输链路模型,包括基于一维行波模型的DFB仿真模型和OSR滤波模型,光纤传输模型,光接收机模型。3)利用上述模型研究10 Gbps和25 Gbps CML的优化设计放案。4)利用ILP算法,在OSR中进一步引入色散预补偿机制,使得CML的输出光信号能在标准单模光纤中获得更远的传输距离。

关键词：啁啾管理激光器光谱重整形色散预补偿

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