常怡萍[1]2004年在《高速光纤波分复用系统中偏振模色散研究》文中提出偏振模色散被认为是光纤通信系统传输容量和传输性能的最终限制因素，对偏振模色散的深入认识以及如何消除其影响，是高速率和长距离光纤通信系统发展的一个重要内容。是当前国际上光纤通信领域研究的热点之一。 我国对偏振模色散的研究起步较晚，主要集中于偏振模色散测量方法的研究，以及分析偏振模色散对系统的影响。分析的理论模型限于单信道通信系统，对于波分复用系统中偏振模色散的研究还很少见。基于此本文把研究重点放在波分复用系统中的偏振模色散上，建立了波分复用系统中分析偏振模色散的数学模型，作为分析波分复用系统中偏振模色散的理论前提，为本文后面的仿真工作打下了理论基础。 本文采用分步傅立叶变换法求解耦合非线性薛定谔方程，对偏振模色散进行了数值模拟。通过数值解四波长波分复用系统的耦合非线性薛定谔方程，分析偏振模色散、信道间隔、入射功率对波分复用系统的综合影响，得到如下结论：偏振模色散限制了信道间隔，信道间隔越小，偏振模色散对系统的影响越大；入射功率的大小同样影响偏振模色散对系统作用的效果；另外，本文将孤子传输控制技术——滑频滤波器技术应用于波分复用系统，通过数值仿真，结果表明这种技术可以有效地抑制偏振模色散。 本文提出利用光脉冲传输自身特性抑制偏振模色散的方案，通过分析各种因素引起的啁啾，证实了这种方案的可行性；最后分析了交叉相位调制效应对波分复用系统中一阶偏振模色散补偿的影响。
韦理英[2]2006年在《用数值模拟法研究偏振模色散对波分复用光纤通信系统的影响》文中认为进入20世纪，光纤通信向着高码率、多信道、长距离和全光网络化方向发展，偏振模色散(PMD)成为阻碍高速率波分复用(WDM)光纤通信系统发展和应用的技术难点，PMD也是目前光纤通信领域的一个研究热点。本论文主要围绕偏振模色散的理论进行分析，研究了偏振模色散测量和补偿原理，重点分析偏振模色散对波分复用光纤通信系统的影响以及补偿方案，初步讨论了波分复用光纤通信系统中信号调制格式的研究进展。本论文的工作主要包括以下几个方面的内容： 一、波分复用光纤通信系统中偏振模色散的研究背景以及发展趋势 波分复用光纤通信技术的发展及现状； 波分复用技术的主要技术优势和关键技术； 偏振模色散补偿研究的进展。 二、偏振模色散的特性研究 偏振光的相关描述；
戚敏[3]2007年在《偏振模色散的模拟及其对波分复用系统的影响》文中指出信息时代的到来促进了光纤通信技术的迅猛发展，随着传输速率越来越高，偏振模色散效应对光纤通信系统性能的影响越来越突出。尤其是过去铺设的光纤传输高比特率数据时，偏振模色散效应的影响必须考虑。本文主要研究偏振模色散相关问题：偏振模色散模拟器及其对八波长波分复用系统的影响。论文首先介绍了偏振模色散的概念、起因以及高阶偏振模色散，给出了二阶和叁阶偏振模色散的概念。对保偏光纤加旋转连接器型和双折射晶体加偏振控制器型模拟器进行了详细仿真，给出了它们的一阶和二阶分布特性。得出：无论一阶或二阶偏振模色散的分布，随着模拟器段数增加，两种模拟器都越来越趋近于理论分布曲线；保偏光纤加旋转连接器型可以很好的模拟二阶偏振模色散，而双折射晶体加偏振控制器型可以很好的模拟一阶偏振模色散；但模拟器的段数越多，计算就越复杂，所以在一定的精度范围内要合理的选择段数。论文最后用分步傅立叶变换分析法仿真分析了偏振模色散对八波长波分复用系统的影响；分析了波分复用系统中影响偏振模色散的各种因素；分析了高阶色散和非线性效应对波分复用系统的影响。研究结果表明：偏振模色散对波分复用系统有很大影响，无啁啾的超高斯脉冲(阶数为1.436)有抑制偏振模色散的作用，高阶色散和非线性效应对系统也有很大影响。
王敬华[4]2005年在《高速光纤通信系统中偏振模色散的模拟与补偿研究》文中研究说明随着光纤通信系统向高速、大容量的发展,单模光纤中偏振模的问题变的越来越突出。研究表明,当传输速率达到10Gbit/s以上时,偏振模色散(PMD)明显影响系统的传输性能,限制系统的传输速率和距离。然而,由于PMD是一个随机过程,使PMD的补偿比一般色散的补偿更加困难。 如何克服PMD对传输系统的影响已成为目前国际上光纤通信领域研究的热点问题。PMD的研究任务包括基本理论,测试方法,模拟仿真和补偿技术等。 本文首先介绍了偏振模色散的基本原理,包括其概念、特性、对通信系统的影响和测量方法。接着研究了偏振模色散的模拟器,建立了PMD的主偏振态模型,根据琼斯矩阵分析,采用蒙特-卡罗方法实现了一阶及二阶偏振模色散统计特性的仿真,对仿真结果进行了讨论,得出的结果对模拟器的设计具有一定的实际指导作用。接下来,论文对一般单波长光纤通信系统中的偏振模色散的抑制与补偿方案进行了讨论和分析,然后针对多波长波分复用光纤通信系统,分析了它可以采用的抑制与补偿方案,依据最差信道恶化的原理,提出了一种实现最坏通道补偿法补偿波分复用系统中偏振模色散的方案,给出了它的组成框图,分析了它的实现过程。
陈敏[5]2007年在《WDM系统中偏振模色散自适应补偿的研究》文中认为偏振模色散(PMD: polarization mode dispersion)被认为是光纤通信系统特别是波分复用(WDM: wavelength division multiplexing)系统传输容量和传输性能的最终限制因素,如何消除其影响就成为了高速率和长距离光纤通信发展的关键。然而,由于PMD随着频率和环境温度等条件而随机变化,使得PMD的补偿非常困难。本论文主要对WDM系统中偏振模色散自适应补偿技术做了研究,具体内容包括以下两个方面:采用分布傅立叶变换法求解耦合非线性薛定谔方程,数值模拟了考虑PMD和非线性效应情况下,8×40 Gbit/ s的WDM系统传输100km后的眼图以及DOP值。分析PMD、非线性效应等对WDM系统的综合影响,得到如下结论:PMD对WDM系统每个信道的影响是不同的,即每个信道的眼图张开度不同、DOP值不同。这个结论为后面的WDM系统中PMD自适应补偿提供了理论依据。依据波分复用系统的特点,采用最坏信道补偿方案对WDM系统中PMD进行了自适应补偿,即只对性能最差的几个信道进行动态补偿。该方案中的补偿器采用叁阶段PMD补偿器,搜索算法采用粒子群优化算法,反馈信号采用DOP。数值模拟得到了补偿后性能最差的几个信道的眼图及DOP值。数值模拟得到的补偿结果表明,补偿后性能最差的几个信道的DOP值都得到提高,并且眼图张开度也有所增大。而在WDM系统中,信道的DOP值一般不能小于0.84。根据补偿后的DOP值可知,经过补偿后所有补偿信道的DOP值都大于0.84。这说明该补偿方案能有效的对WDM系统的PMD进行自适应补偿,改善系统的性能。
孙学明, 张慧剑, 左萌, 顾畹仪, 徐大雄[6]2004年在《偏振模色散及非线性效应对40Gbit/s密集波分复用系统的影响》文中研究指明高速率、大容量的密集波分复用系统是光纤通信系统的最终发展方向 ,单信道速率达到 4 0Gbit/s时 ,光纤的非线性效应、偏振模色散现象对系统的影响更加突出。在综合考虑群速度色散、自相位调制、交叉相位调制、四波混合、偏振模色散等因素的基础上 ,推导了密集波分复用系统中任意信道的耦合非线性薛定谔方程组。利用扩展的分步傅里叶方法对该方程进行了数值计算 ,通过对 8× 4 0Gbit/s密集波分复用系统的仿真 ,分别研究了非线性效应和偏振模色散对密集波分复用系统的影响。发现由于交叉相位调制和四波混合作用 ,多波长的密集波分复用系统比单波系统受非线性效应影响严重 ;系统受偏振模色散与非线性效应的影响程度与输入信号功率有关 ,在入射光单信道平均功率较低 0 .1mW时 ,偏振模色散是影响系统性能的主要因素 ;当入射光单信道平均功率较高1mW时 ,系统受非线性效应影响严重。而偏振模色散在使信号脉冲展宽的同时 ,类似于非零色散位移光纤中的微小色散 ,对非线性效应又有一定的抑制作用。
张慧剑, 左萌, 钟锦舜, 顾畹仪[7]2005年在《高速密集波分复用系统中的二级调制格式研究》文中研究表明论述了强度调制直接检测(IMDD)高速密集波分复用(DWDM)系统的二级调制原理,并从马赫曾德尔调制器的传递特性出发推导了四种调制格式[全频率调制归零码(FFMRZ)、半频率调制归零码(HFMRZ)、单边带调制归零码(SSBRZ)、载波抑制归零码(CSRZ)]。根据信号光眼图及归一化频谱描述了各种码型的时频特征。在此基础上分别对各种码型的色散容限、非线性容限进行了数值仿真,通过比较眼图张开度损伤(EOP)发现对于单波长系统载波抑制归零码传输性能最优。最后利用全面的密集波分复用系统模型计算了各种码型的Q因子,发现载波抑制归零码的性能仍然保持最优,这种优势在考虑偏振模色散(PMD)的情况下更为突出。因此载波抑制归零码是强度调制直接检测系统较好的选择。
于娟, 沈晓强, 林洪榕[8]2002年在《光纤光栅在高速光通信系统中的新应用》文中研究说明光纤光栅以其独特的优点 ,广泛应用于高速光通信系统中 ,为此介绍了光纤光栅作为 EDFA增益均衡器、色散补偿器和偏振模色散补偿器等在高速光纤通信系统中的应用 ,分别研究了它们的原理 ,特点及发展状况。
陆萍[9]2009年在《WDM系统中偏振模色散缓解与补偿的研究》文中进行了进一步梳理目前,波分复用(WDM)系统多信道偏振模色散(PMD)补偿仍然是一个难题,如何有效的消除PMD对系统的影响成为光纤通信领域的一个研究热点。根据多信道的最差信道补偿方案,将粒子群优化(PSO)算法用于多信道的PMD补偿,只采用一个补偿器,在补偿最坏信道的同时保障其它信道的性能;将新型调制格式(DPSK、DQPSK)引入WDM系统多信道PMD补偿系统,与传统OOK调制格式相比取得了很好的PMD缓解效果;将FEC技术中的RS纠错码应用于多信道PMD补偿系统并取得了很好的性能;提出一个基于偏时编码(PTC)技术与Turbo纠错码的PMD补偿新方案,取得了很好的PMD的缓解性能和对系统误码率的改善性能。简而言之,将先进的PMD补偿技术与PMD缓解技术(包括新型调制技术、FEC技术、PTC技术)有机动态地结合,给出了高速率长距离WDM系统中偏振模色散更完善的解决方案,具有一定的理论意义和实用价值。论文的主要工作如下:简明扼要回顾总结了偏振模色散的产生机理和补偿方式,以及以偏振度(DOP)为反馈信号的研究。根据最差信道补偿方案,将PSO算法用于2×40Gbit/s的PMD补偿系统仿真模型。仿真得到两信道补偿前后DOP值、剩余DGD值和眼图,取得了很好的补偿效果。将新型调制格式(DPSK、DQPSK)引入WDM系统多信道PMD补偿与缓解系统,与传统OOK相对比具有很好的PMD缓解性能,并且DPSK和DQPSK的接收灵敏度提高了3dB。另外,相同码元速率下,DQPSK在获得与DPSK几乎相同性能的同时系统容量却是DPSK的两倍。介绍了FEC技术中的RS码的编码和解码原理,并将RS码用WDM多信道PMD补偿系统的纠错性能研究等,并进行了数值模拟和具体讨论,仿真结果发现RS纠错码降低了系统的误码率,提高了系统对色散、Q值等的容忍度,有利于信道高速率长距离的传输。建立了一个基于Turbo纠错码和偏时编码(PTC)技术的补偿PMD新方案,并进行数值模拟。仿真结果发现偏时编码技术消除了PMD对系统的影响,而Turbo纠错码更加降低了系统的误码率,总体取得了很好的性能。另外,采用该系统时的Alamouti码的误码率性能最好,VBLAST码和Golden码具有相似的性能,并且VBLAST码和Golden码的性能比Alamouti码的性能差了3dB,然而Alamouti码的码率却仅为VBLAST码或Golden码的一半。QPSK调制的系统性能同BPSK调制的性能十分相似,唯一的不同是QPSK调制的性能相对于BPSK调制有3dB的优势。
张倩[10]2007年在《波分复用系统多信道PMD补偿的研究》文中研究说明本论文根据波分复用(WDM)系统多信道偏振模色散(PMD)的最坏信道补偿方案，将粒子群优化(PSO)算法用于多信道的PMD补偿，在补偿最坏信道的同时，保障其他信道的性能。并以两信道PMD补偿系统为例进行了数值模拟，得到了很好的补偿效果。另外对一些新码型(如占空比分别为33％和50％的)归零码(RZ)、载波抑制归零码(CSRZ)的两信道PMD补偿进行了数值模拟。还讨论了双轴晶体的相位匹配问题。本论文的主要工作如下：◇简明扼要的回顾和总结了偏振模色散的基本概念、数值计算模型、统计分布情况和补偿方案。◇根据WDM系统多信道PMD补偿方案，即让补偿以后最坏信道的性能最好，并保障其他信道的性能，建立多信道PMD补偿系统的仿真模型，并将PSO算法用于多信道的PMD补偿。以两信道为例讨论了PSO算法用于两信道PMD补偿时的情况。仿真得到PSO算法用于两信道补偿时的搜索结果，证明了PSO算法在两信道补偿时的有效性。◇仿真得到两信道补偿前后眼图，两信道补偿前后DGD与波长的关系等数值模拟结果，取得了很好的补偿效果。◇对新码型如占空比分别为33％和50％的归零码(RZ)、载波抑制归零码(CSRZ)的两信道PMD补偿情况进行了数值模拟。◇另外讨论了双轴晶体的相位匹配问题，得到双轴晶体的各种可能的相位匹配方式下相位匹配角和相应的有效非线性系数计算公式。并首次给出了在光通信波段1.55μm处KN晶体的相位匹配情况。
参考文献：
[1]. 高速光纤波分复用系统中偏振模色散研究[D]. 常怡萍. 郑州大学. 2004
[2]. 用数值模拟法研究偏振模色散对波分复用光纤通信系统的影响[D]. 韦理英. 北京邮电大学. 2006
[3]. 偏振模色散的模拟及其对波分复用系统的影响[D]. 戚敏. 郑州大学. 2007
[4]. 高速光纤通信系统中偏振模色散的模拟与补偿研究[D]. 王敬华. 华中师范大学. 2005
[5]. WDM系统中偏振模色散自适应补偿的研究[D]. 陈敏. 湖南大学. 2007
[6]. 偏振模色散及非线性效应对40Gbit/s密集波分复用系统的影响[J]. 孙学明, 张慧剑, 左萌, 顾畹仪, 徐大雄. 光学学报. 2004
[7]. 高速密集波分复用系统中的二级调制格式研究[J]. 张慧剑, 左萌, 钟锦舜, 顾畹仪. 中国激光. 2005
[8]. 光纤光栅在高速光通信系统中的新应用[J]. 于娟, 沈晓强, 林洪榕. 光纤与电缆及其应用技术. 2002
[9]. WDM系统中偏振模色散缓解与补偿的研究[D]. 陆萍. 北京邮电大学. 2009
[10]. 波分复用系统多信道PMD补偿的研究[D]. 张倩. 北京邮电大学. 2007
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