高速光纖通信系統(tǒng)中的色散與非線性測量研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、隨著遠程教育、視頻會議和交互式游戲等現(xiàn)代高寬帶網絡業(yè)務的發(fā)展普及以及未來物聯(lián)網、大數(shù)據(jù)分析的規(guī)劃設想,人們對光纖通信傳輸系統(tǒng)中信號傳輸速率和傳輸距離提出了更高的要求。高級調制格式和多維復用技術的高速率光纖通信系統(tǒng)是未來通信的發(fā)展趨勢,但其對光纖鏈路內的色散和非線性損傷十分敏感,人們迫切需求精確監(jiān)測和補償信道內的色散和非線性效應的影響。因此,本論文重點研究了高速光纖通信系統(tǒng)中的色散和非線性效應的原理,并提出了快速靈活的鏈路色散和非線性損傷

2、監(jiān)測方案,同時搭建了系統(tǒng)進行仿真實驗驗證。
  本論文首先詳細闡述了光纖信道內色度色散(Chromatic Dispersion,CD)和包括自相位調制(Self-phase Modulation,SPM)、交叉相位調制(Cross-phase Modulation,XPM)和四波混頻(Four-wave Mixing,F(xiàn)WM)的非線性效應的產生機理以及其對光纖信道的作用,為以后章節(jié)的光纖色散和非線性損傷監(jiān)測提供了理論基礎。然后,

3、針對鏈路內的色度色散損傷問題,本論文創(chuàng)新提出了一種基于射頻信號二階零功率點的光纖鏈路色散測量技術,并基于 Matlab和 Optisystem軟件搭建了仿真平臺。仿真驗證結果表明,該方案能實現(xiàn)光纖鏈路大色散1750 ps/nm的精確測量,色散測量精度可控制在ps/nm范圍內,能夠滿足長距離高速率大色光傳輸鏈路的要求。
  最后,本論文具體研究了光纖鏈路內的非線性損傷問題:一方面,本論文提出了幅度調制/直接接收(Intensity

4、Modulation/ Direct Detect,IM/DD)光通信系統(tǒng)內XPM效應的監(jiān)測方案。采用非線性薛定諤方程分析了光纖鏈路內的XPM效應對信道內光信號幅度的作用,并采用VPI軟件模擬仿真搭建了IM/DD光通信系統(tǒng)非線性效應監(jiān)測平臺,得出了探測信號的歸一化XPM函數(shù)的變化趨勢。另一方面,本論文提出了一種針對160 Gb/s PDM-4QAM調制系統(tǒng)的信道非線性噪聲測量方案,在獲取信道非線性相位噪聲的基礎上,進行了光纖鏈路的非線性

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