高速光纤传输系统中不同调制码型下的带内四波混频

带内四波混频是传输速率大于10Gb/s的光纤传输系统中最主要的非线性效应之一,它对信号传输的影响体现在两方面：使“1”码产生幅度抖动,在“0”码处产生“影子”脉冲。其结果是使信号眼图恶化,误码增加。从物理本质出发,详细的分析了带内四波混频的产生机理,在此基础上,比较了归零码、载波抑制归零码和交替反转码对“影子”脉冲的抑制能力,结果表明：交替反转码对“影子”脉冲的抑制作用最好,载波抑制归零码居中,归零码抑制能力最弱。通过数值仿真对理论分析的结论进行了验证。所得的结论可作为设计高速光纤传输系统的参考。     

基于FPGA下GDF格式的HDB3编码电路

阐述了脉冲编码调制(PCM)基带常用码型及其特点。在此基础上，详细描述了单极性归零码(NRZ)和高密度三阶码(HDB3)的相互转换的基础原理，讨论了采用现场可编程逻辑(FPGA)实现其转换方案，并给出了转换的电路原理图和仿真波形。结果表明用FPGA实现NRZ到HDB3的转换比采用专用集成电路具有结构简单，体积更小，灵活性高，调试方便等优点。     

多载波码分多址系统调制器研究

在多载波传输技术和码分多址技术的基础上,采用适宜于高速数据的多载波码分多址系统(MC-CDMA),这种系统与传统的直接序列码分多址(DS-CDMA)系统有"时间-频率"上的对偶关系.本文主要阐述了该系统调制器设计方案,给出了系统的发射机模型,分析了载频的选取、扩展码的选择及多载波调制的实现等.分析结果表明,MC-CDMA系统与DS-CDMA系统相比,具有频带利用率高、用户容量大、抗ISI能力强等优点.     

基于LiNbO3光波导调制器高速光码型调制的比较

从理论上对基于铌酸锂(LiNbO3)光波导外调制器的各种高速光码型调制技术进行了统一的数学分析和比较.比较分析表明,由于频谱结构紧凑和实施简单,非归零码(NRZ)在中短距离高速传输系统中有很好的应用;而差分相移键控-载波抑制归零码(CSRZ-DPSK)由于具有较好的频谱结构、抗色散、非线性特性和实现成本,将成为长距离高速光纤传输系统中调制格式的最佳选择之一.     

高速非归零码数据的全光时钟恢复研究

采用一种新的时钟增强方案并配合双区折射率耦合激光器实现非归零码信号的全光时钟恢复,通过数学仿真研究了此时钟恢复系统在64 Gb/s非归零码系统中的性能表现。仿真结果表明,受益于时钟增强模块的高速特性,该系统完成高速非归零码信号时钟的全光恢复能达到较好的效果。     

铌酸锂光纤声电光调制器

制作了一种新型光纤声电光调制器,在原有光纤声光调制器的基础上增加了一对直流电极,通过电光效应改变器件的中心频率,使应用更具有灵活性.声电光效应包括声光效应和电光效应,其中声光效应同时起到光调制与光偏转的作用.给出了声电光衍射效率的计算公式,讨论了最佳声电光工作模式的选定,计算了铌酸锂反常声光互作用几何关系,设计制作了铌酸锂光纤声电光调制器,测试了其相对衍射效率分别随电信号功率和直流电压变化的曲线,实验结果和理论相符.     

两种级联交错相位调制归零码的100Gbit/s传输

在级联相位调制的100 Gbit/s光信号传输系统中,提出了占空比为33%的光交错相移键控归零码(RZ-SDPSK)和占空比为67%的光交错相移键控载波抑制归零码(CSRZ-SDPSK)的产生和检测方案。通过50 km的普通单模光纤(SMF)和8 km的色散补偿光纤(DCF)传输后,当入纤功率相同时,CSRZ-SDPSK码具有较高的色散容限;如果仅考虑一阶偏振模色散(PMD),RZ-SDPSK信号具有较好的抗PMD特性。入纤功率在0～10dBm范围内调节时,两种码型码有相似的传输特性。通过125 GHz带宽的三阶高斯滤波器后,RZ-SDPSK码接收性能较优,并且三阶高斯带通滤波器(DBPF)的带宽值必须大于100 GHz,才能有效地恢复信号时钟。     

基于光谱分析的强度调制器半波电压测量

为了提高信息容量,调制器的调制信号已经发展到Ka微波频段,频率往往大于10 GHz,带宽达到几十GHz.这使得其半波电压会发生明显的变化,进而直接影响到调制器的调制效率以及光谱特性.将光谱分析法推广到强度调制器半波电压的测量中,理论分析了MZM调制器(Mach-Zehder modulator,MZM)在射频(radio frequency,RF)信号调制下的输出光光谱特性,利用调制边带强度比计算调制器在不同的调制频率和调制功率下的半波电压.实验结果表明:MZM调制器半波电压随着输入射频频率的增加而上升,且与输入调制功率的变化相比,调制频率的变化对调制器半波电压的影响更大.针对不同调制条件下对强度调制器的半波电压进行测量,可为优化设计微波光子链路提供基础数据,对提高系统的传输性能具有重要实用意义.     

任意占空比数字信号位同步时钟盲提取的数字实现

该文用FPGA和DSP设计的双核数字系统结合软件算法完成了任意占空比数字信号的自动识别,实现了较宽范围的位同步时钟盲提取。同时根据双向打点原理,详细分析了盲提取位同步时钟频率产生误差的原因,并总结出双向打点盲提取频率相对误差和最大相对误差的公式。该公式对所有双向打点系统具有理论指导和工程实践意义。通过测试,采用150 MHz的打点时钟,对于12 Kbps以下的单极性非归零数字信号,可以很好地实现盲同步的频率跟随性。实验数据表明:对于相同速率的单极性非归零码(NRZ)和占空比为 D 的单极性归零码(RZ),RZ的盲提取频率相对误差是NRZ的1/(D, 1 ? D)_min倍。实验结论证明该文建立的盲提取频率相对误差公式是正确的。     

Turbo码多级调制及性能分析

提出了将Turbo码运用于多级调制的码设计和多步译码方法。根据信息理论,将每级Turbo码设计出不同码率,使低层码具有较高的纠错能力,而高层码具有较高的传输信息能力,从而提高系统传输率。对Turbo码多级调制的误码性能进行了分析,得出误码率计算公式,并对Turbo码调制方案进行了仿真,证明了结论的正确性。     

基于QDSOA-TOAD结构的NRZ-RZ格式转换器

针对光网络中非归零（NRZ）与归零（RZ）格式转换的问题,利用量子点半导体光放大器（QD-SOA）的快速非线性效应和全光非对称解复用器（TOAD）干涉结构,提出了一种基于QDSOA-TOAD结构的光数据格式转换器,可以实现高速格式转换,且在很大程度上减少了频率啁啾对转换信号的影响。通过系统建模,验证了160Gbit/s NRZ-RZ光信号格式转换的可行性和有效性;并给出了关键参数的选择范围。通过合理设置系统参数,可以获得较高的输出品质因子Q。     

基于四波混频的100Gbit/s全光逻辑异或门

该文利用高非线性光纤的非简并四波混频效应实现高速全光逻辑异或门.由于非简并四波混频过程中输出和输入光信号的复振幅是线性关系,因此,产生的闲频光携带了两束载波抑制归零差分相移键控调制格式的信号光的全光逻辑异或信息.通过数值模拟仿真,实现了100Gbit/s的全光逻辑异或门,并分析了信号光功率和探测光波长对全光逻辑异或门性能的影响.     

一种适用于概率成形光传输系统的调制格式识别方法

针对使用概率成形技术和高阶调制格式的变速率光传输系统,提出了一种基于四次方特征值的盲调制格式识别方法.该方法利用接收端信号经过四次方运算后的快速傅里叶变换（FFT）峰值和方差值,能够实现偏振复用概率成形高阶调制格式的精确识别.在联合仿真平台上搭建了高速长距离相干光传输系统,验证了新方法的有效性.     

基于TE/TM模式转换的偏振不敏感调制器

提出了一种能实现偏振不敏感调制的新方法：基于TE／TM偏振模式转换的聚合物电光调制。该器件的电极设计只使用了高（极化和调制）效率的微带线结构，与文献中报道的利用共面电极和微带线电极的组合实现偏振无关调制的器件相比，其半波电压的理论值更低。     

一种副载波复用OLS光分组产生方案

提出了一种采用三分支干涉型调制器来实现单边带副载波标签的光分组产生方案,通过理论分析和仿真实验表明该方案实现了副载波标签的单边带调制,克服了Mach-Zehnder调制器强度调制导致的副载波信号的非线性失真,但存在着净荷信号对副载波标签信号的强度调制。     

一种数字调制器的设计与实现

介绍了一种实现宽带通用数字调制器的算法,该算法能产生输出频率从1M～60M的各种通用调制信号。通过验证,所产生的调制信号具有良好的误差向量幅度(EVM)和频谱特征。     

基于倒脊型结构石墨烯偏振无关电光调制器设计

该文通过对偏振无关调制原理的分析,提出了一种将石墨烯片在硅波导中以一定角度倾斜放置的倒脊型结构硅基石墨烯偏振无关电光调制器.在1.55μm的工作波长下,该器件调制的TE和TM模式有着相同的有效模式参数变化,且吸收参数差异很小.该器件在1.5～1.6μm的工作波长下能够实现对TE和TM模式高于18 dB的消光比,且模式间...     

集成光学相位调制器相位漂移补偿方法研究

铌酸锂集成光学相位调制器是数字闭环光纤陀螺的核心器件.其半波电压随温度的变化和调制解调电路反馈通道增益的变化直接影响相位调制器调制特性,产生相位漂移,从而影响了标度因数的稳定性.为了补偿相位调制器的相位漂移,提高标度因数的稳定性,提出引入了第2反馈回路的四状态偏置调制方法,给出了偏置调制方程,并分析了偏置相位的选择对系统信噪比的影响.对采用四状态调制的光纤陀螺进行测试,所得标度因数稳定性比单闭环方波调制方案提高了近一倍.结果证明,该方法对光纤陀螺标度因数稳定性的提高是有效的,具有重要意义.