基于高非線性光纖四波混頻效應(yīng)的頻譜整合技術(shù)及其性能的研究.pdf

1、光纖通信自90年代普及以來，隨著光纖制備技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展在通信速率和容量上已取得很大突破。以光纖作為傳輸媒介的WDM通信網(wǎng)絡(luò)，是光纖通信領(lǐng)域的重大進(jìn)步，然而WDM網(wǎng)絡(luò)固定的頻譜分配策略，漸漸難以適應(yīng)現(xiàn)代多樣的網(wǎng)絡(luò)通信需求，此時，具有靈活頻譜分配策略，頻譜利用率更高的基于正交頻分復(fù)用OFDM技術(shù)的彈性光網(wǎng)絡(luò)應(yīng)運(yùn)而生。OFDM技術(shù)提出子載波概念，子載波之間相互正交，這使得相鄰?fù)ǖ乐g不需要設(shè)立隔離帶寬，從而大大提高了頻譜使用效率。

2、
　　彈性光網(wǎng)絡(luò)中，由于業(yè)務(wù)流量的復(fù)雜多變，系統(tǒng)頻譜資源被不斷的分配釋放，由于時間的積累，整個網(wǎng)絡(luò)中會出現(xiàn)一些空閑的頻譜，這些空閑頻譜不但造成了頻譜資源的浪費(fèi)，而且提升了網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)阻塞的概率。因此頻譜整合成了彈性光網(wǎng)絡(luò)研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)課題，關(guān)于解決頻譜碎片化問題的方法，目前主要集中于網(wǎng)絡(luò)算法和系統(tǒng)傳輸層兩個層面。系統(tǒng)傳輸層頻譜整合依賴于光通信領(lǐng)域的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)-波長轉(zhuǎn)換技術(shù)。波長轉(zhuǎn)換技術(shù)因其廣闊的應(yīng)用前景，一直備受關(guān)注。本課題研究集中

3、于研究頻譜整合過程中的波長轉(zhuǎn)換技術(shù)。具體內(nèi)容包括：
　　討論基于高非線性光纖的波長轉(zhuǎn)換器所存在的一些問題，比如SBS效應(yīng)限制輸入泵浦功率，進(jìn)行多次波長轉(zhuǎn)換需多級HNLF，系統(tǒng)成本過高等。就基于HNLF的波長轉(zhuǎn)換器的這些缺陷提出優(yōu)化方案，具體包括：1.使用兩級 HNLF級聯(lián)取代原先一級HNLF作為FWM效應(yīng)的非線性介質(zhì)，在增加了非線性介質(zhì)長度的同時，一定程度上抑制了 SBS效應(yīng)；2.考慮到光纖具有雙向傳輸特性，提出使用一級 HNLF

4、外加兩個環(huán)行器的波長轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)只使用一級HNLF即可完成兩次波長轉(zhuǎn)換過程，從節(jié)約系統(tǒng)成本的角度來看，這個方案有研究價值。除了提出方案以外，研究過程中我們還對提出的優(yōu)化方案，通過數(shù)字仿真和實(shí)驗(yàn)的方式進(jìn)行了測試驗(yàn)證，得出的結(jié)果與預(yù)期基本一致。
　　在介紹了關(guān)于HNLF波長轉(zhuǎn)換器的優(yōu)化方案的基礎(chǔ)上，將已優(yōu)化的波長轉(zhuǎn)換器應(yīng)用于一個具體的頻譜整合實(shí)例中，經(jīng)過測試分析，只要通過合理的計(jì)算設(shè)定波長轉(zhuǎn)換器的泵浦波長等參數(shù)，均可實(shí)現(xiàn)較為理想的整