高速光纖通信系統(tǒng)信號(hào)質(zhì)量?jī)?yōu)化研究.pdf

1、隨著數(shù)據(jù)量的增長(zhǎng),對(duì)長(zhǎng)距離通信系統(tǒng)的傳輸容量的需求也在不斷增加,鏈路數(shù)據(jù)傳輸容量將由現(xiàn)有的40Gb/s擴(kuò)容到100Gb/s甚至更高,通信鏈路的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)也變得復(fù)雜化,因此需采取一定措施來(lái)提高通信質(zhì)量。
　　光通信系統(tǒng)中的色散管理可以采用色散補(bǔ)償光纖進(jìn)行,包括:預(yù)補(bǔ)償,后補(bǔ)償或?qū)煞N補(bǔ)償結(jié)合在一起的對(duì)稱補(bǔ)償方法。實(shí)際操作中,預(yù)補(bǔ)償和后補(bǔ)償采用較多,因?yàn)橄啾葘?duì)稱補(bǔ)償方法,靈活性更大,但對(duì)稱補(bǔ)償方法對(duì)性能的改善效果最好。光纖損耗通過(guò)光放

2、大器補(bǔ)償,例如摻鉺光纖放大器(ErbiumDopedFiberAmplifier,EDFA),但會(huì)引入噪聲,在接收端接入濾波器有助于減少噪聲。光相位共軛技術(shù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,用來(lái)補(bǔ)償克爾效應(yīng)和均勻色散非常有效,可以改善傳輸鏈路的魯棒性。但由于其補(bǔ)償位置受鏈路和信號(hào)制約,因此靈活性不夠。
　　本文提出了一種改善信號(hào)質(zhì)量的鏈路外光譜變換(SpectralInversion,SI)技術(shù),用于100Gb/s的長(zhǎng)距離強(qiáng)度和相位調(diào)制系統(tǒng)。該方法采用了

3、一種光信號(hào)后優(yōu)化模塊OSPO(OpticalSignalPost-Optimization),該模塊由OPC(OpticalPhaseConjugation)單元加上高非線性系數(shù)光纖構(gòu)成。OPC或SI單元由四波混頻器件實(shí)現(xiàn),例如高非線性光纖加上半導(dǎo)體光放大器。
　　模擬表明,加上該OPSO模塊后,對(duì)于40Gb/s的單通道差分相移鍵控(DifferentialPhaseShiftKeying,DPSK)系統(tǒng),在傳輸距離分別為1500

4、、1800和2100千米時(shí),Q參數(shù)提高2dB;對(duì)于100Gb/s的單通道差分正交相移鍵控(DifferentialQuadraturePhaseShiftKeying,DQPSK)系統(tǒng),在傳輸距離分別為2000、2500和3000千米時(shí),Q參數(shù)提高1.5dB;對(duì)于100Gb/s的5通道WDM系統(tǒng),在傳輸距離分別為2000和2500千米時(shí),Q參數(shù)提高1dB,其非線性閾值也提高了1dB。
　　為了驗(yàn)證方案的有效性,我們對(duì)傳輸距離超過(guò)3