高速光纖通信系統(tǒng)中動態(tài)色度色散補(bǔ)償?shù)睦碚摵蛯?shí)驗(yàn)研究.pdf

1、由于高速光纖通信系統(tǒng)的色度色散(CD)容限非常低，在進(jìn)行了長距離的固定CD補(bǔ)償后，由于光網(wǎng)絡(luò)中路徑的動態(tài)選擇、外界環(huán)境變化、光源的頻率漂移及元件的老化等因素導(dǎo)致的動態(tài)變化的殘余色散仍然會提高通信系統(tǒng)的誤碼率，動態(tài)色度色散(CD)補(bǔ)償技術(shù)已經(jīng)成為40Gb/s或更高速光纖通信系統(tǒng)中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。 本文總結(jié)了當(dāng)前存在的各種可調(diào)諧CD補(bǔ)償技術(shù)和CD反饋信息提取技術(shù)，分析了高速光纖通信對動態(tài)CD補(bǔ)償技術(shù)的要求。研究了高斯脈沖在色散介質(zhì)中

2、的傳輸。從理論上分析了光源譜寬和非線性效應(yīng)對光脈沖在色散介質(zhì)中傳輸?shù)挠绊懞虲D對通信系統(tǒng)比特率和帶寬的影響。完成了40Gb/s RZ碼的動態(tài)CD補(bǔ)償系統(tǒng)，包括利用DCF光纖和電光開關(guān)陣列實(shí)現(xiàn)的可調(diào)諧CD補(bǔ)償模塊、利用指定頻帶電功率檢測法，基于微波功率放大器、窄帶帶通濾波器和功率檢波器等實(shí)現(xiàn)反饋信息提取模塊、基于數(shù)字信號處理器DSP實(shí)現(xiàn)的控制模塊和采用自適應(yīng)步長搜索方式實(shí)現(xiàn)的補(bǔ)償算法。進(jìn)行了基于SOA的SPM效應(yīng)和XPM效應(yīng)的40Gbit

3、/s系統(tǒng)下可調(diào)諧CD補(bǔ)償?shù)睦碚摲治?，提出了基于SOA的XPM效應(yīng)的連續(xù)動態(tài)CD補(bǔ)償方案，進(jìn)行了10Gbit/s系統(tǒng)中基于SOA的XPM效應(yīng)的連續(xù)動態(tài)CD補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了小范圍高精度的連續(xù)可調(diào)諧CD補(bǔ)償。 工作中的主要創(chuàng)新點(diǎn)： 1.提出一種成本低廉，結(jié)構(gòu)簡單的檢測給定頻點(diǎn)處電功率值的CD反饋信息提取方法。從理論上推導(dǎo)出偽隨機(jī)光脈沖序列的不同頻點(diǎn)處電功率譜密度與系統(tǒng)累積色散值之間的關(guān)系式，分析了調(diào)制格式、被測頻帶帶寬等因素對

4、電功率法CD檢測的影響。在40Gbit/s的RZ系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)的CD檢測范圍和檢測精度分別為130ps/nm和3.25ps/nm/0.5dB。 2.完成了基于DCF級聯(lián)電光開關(guān)陣列和電功率檢測技術(shù)的動態(tài)CD補(bǔ)償系統(tǒng)，進(jìn)行了40Gbit/s系統(tǒng)中的動態(tài)CD補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了82ps/nm的補(bǔ)償范圍和5ps/nm的補(bǔ)償精度。補(bǔ)償系統(tǒng)的最長響應(yīng)時(shí)間為0.52s。 3.提出基于SOA的連續(xù)動態(tài)CD補(bǔ)償方案，從理論上分析了SOA注入電流