高速光纖通信系統(tǒng)中多級(jí)相位調(diào)制碼及其PMD緩解的研究.pdf

1、目前，光纖通信系統(tǒng)正朝著高速率、大容量的方向發(fā)展。骨干網(wǎng)傳輸速率的提高，使得光纖色度色散、非線性及偏振模色散對(duì)信號(hào)的影響將不能再被忽略。近年來(lái)，各種容忍度較高的新型調(diào)制格式紛紛被提出。同時(shí)，隨著系統(tǒng)速率的提高，對(duì)偏振模色散的緩解必不可少，需要有響應(yīng)速度高、穩(wěn)定的偏振模色散自適應(yīng)補(bǔ)償器。此外，隨著偏分復(fù)用系統(tǒng)和相干通信系統(tǒng)的發(fā)展，需要在接收端引入偏振態(tài)穩(wěn)定裝置。
　　 本文分別針對(duì)新型調(diào)制格式、光纖偏振模色散自適應(yīng)補(bǔ)償器、光信號(hào)偏

2、振態(tài)穩(wěn)定裝置等三個(gè)方面進(jìn)行了理論、仿真和實(shí)驗(yàn)研究。主要工作包括：回顧了光的碼型調(diào)制技術(shù)及在光調(diào)制中常用的馬赫—曾德?tīng)栒{(diào)制器的原理；并通過(guò)理論和仿真分析了DQPSK信號(hào)的時(shí)域及頻域特性，得到了星座圖、相位差圖、眼圖及不同占空比信號(hào)的頻譜圖；回顧了光信號(hào)偏振態(tài)的相關(guān)概念、表示方法，及光纖偏振模色散產(chǎn)生的機(jī)理和補(bǔ)償方法，詳細(xì)介紹了光域補(bǔ)償方法；從理論上分析了光的8-DPSK格式的調(diào)制、解調(diào)原理；搭建仿真系統(tǒng)，分析了其時(shí)域和頻域特性，包括星座圖

3、、相位差圖、眼圖及不同占空比信號(hào)的頻譜圖；并在“背靠背”系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，引入偏振模色散，分析了8-DPSK信號(hào)的偏振模色散補(bǔ)償性能；從理論上分析了光的雙偏振態(tài)DPSK信號(hào)和雙偏振態(tài)DQPSK信號(hào)的調(diào)制、解調(diào)原理；搭建仿真系統(tǒng)，分析了它們的時(shí)域、頻域特性，包括星座圖、相位差圖、眼圖及不同占空比信號(hào)的頻譜圖；并通過(guò)仿真得到了兩種調(diào)制格式的偏振模色散容忍度；另外，搭建了雙偏振態(tài)DPSK格式的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)上首次得到了雙偏振態(tài)DPSK信號(hào)；將偏振

4、模色散自適應(yīng)補(bǔ)償器應(yīng)用到DPSK和DQPSK系統(tǒng)中，得到了用作反饋信號(hào)的DOP與反應(yīng)鏈路中偏振模色散一階分量DGD的關(guān)系曲線，以及反應(yīng)DOP信息的DOP地圖；通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了補(bǔ)償器的性能，得到了補(bǔ)償前后信號(hào)的眼圖，并驗(yàn)證了補(bǔ)償器的在線跟蹤性能；提出了一種新的偏振態(tài)穩(wěn)定方案，可以將輸入光信號(hào)的偏振態(tài)轉(zhuǎn)換到任意輸出偏振態(tài)，并將輸出信號(hào)穩(wěn)定在目標(biāo)偏振態(tài)；通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方案的性能，分別以電腦系統(tǒng)和DSP系統(tǒng)作為中央處理單元，驗(yàn)證了該方案的偏振態(tài)