基于偏振实现OSNR和PMD的同时监测

在介绍偏振度(DOP)监测方法工作原理,分析偏振模色散(PMD)导致传输信号去偏问题的基础上,提出了一种采用扰偏器和偏振分束器实现光信噪比(OSNR)和PMD同时监测的方案.波分复用传输信号经扰偏器扰偏后解复用分离出待测信道信号,偏振分束器将待测信号分成偏振正交的两个支路,然后通过检测两支路信号功率之间的关系得到信道的OSNR和PMD值,系统中使用了电放大器,以提高监测灵敏度.     

偏振相关损耗对偏振复用系统信道正交性的影响

在偏振复用系统中,利用两个正交的偏振光作为不同的信道在同一根光纤传输,从而达到使传输信息量加倍的目的.在信号接收端,需要将这两个信道重新分离,分离时除了偏振模式色散(PMD)之外,还会受到偏振相关损耗(PDL)的影响.根据PDL的原理,推导了偏振复用系统中两正交信道夹角与PDL的数值关系,计算了PDL大小对系统的影响.并依据理论模型构建了实验系统,对光纤一个主轴光强进行衰减,描绘出信道间串扰和PDL之间的实验曲线,验证了理论分析的有效性.实验表明,PDL调至最小的时候.若要求串扰控制在-10 dB以内,差分群时延(DGD)应该压制在10 ps以内;当DGD增大到140 ps以后,被标记和没被标记的信道信号强度达到了1:1,系统则完全无法工作,在接收端无法分离信道.本项研究对于保证偏振复用系统的稳定性具有一定的指导意义.     

ASE噪声偏振化对偏振分光光信噪比监测的影响

偏振相关损耗(PDL)引起的自发辐射(ASE)噪声偏振化是导致偏振分光方法监测光信噪比(OSNR)不准确的重要因素,分别研究了ASE噪声与信号偏振平行和偏振正交2种情况下OSNR监测的误差,推导得出了误差计算公式并通过仿真实验得到验证.理论分析和信真实验结果表明:测量误差随着ASE噪声偏振度(DOP)的增加而变大,且与待测信道本身的OSNR基本无关;比较而言,ASE噪声与信号偏振平行时对监测的影响更严重.当与信号偏振平行的ASE噪声的DOP为0.75时,误差值达6 dB.     

DWDM光纤通信系统中PMD及补偿的研究

文章分析了密集波分复用(DWDM)光纤通信系统中偏振模色散(PMD)的特点,并讨论了单信道PMD补偿法在DWDM多信道系统PMD补偿中所遇到的困难,提出了基于最坏通道补偿法来补偿DWDM多信道系统中PMD以及多信道PMD监测法,并讨论了这种方案的可行性.     

PMD对偏振分光OSNR监测方法的影响

偏振模色散(PMD)引起的传输信号去偏是造成偏振分光法监测光信噪比(OSNR)准确性下降的主要因素.研究了偏振模色散对信号和放大的自发辐射(ASE)噪声功率测量的影响,推导得出了误差计算公式并通过仿真实验得到验证.理论分析和仿真实验结果均表明:测量误差随着PMD的增大而增大,当差分群时延(DGD)为80 ps时,误差达4.5 dB;测量误差还随着系统传输速率和信道自身光信噪比的提高而变大.     

偏振模色散对波分复用系统的影响及补偿方案研究

建立多信道WDM通信系统的PMD理论模型,用数值计算方法可得到了波分复用系统传输的波形,发现PMD对各信道的影响是不同的,为波分复用通信系统中PMD补偿提供理论依据.通过一阶偏振模色散局限性的分析,依据波分复用通信系统中PMD的特点,提出了波分复用通信系统中PMD补偿的最坏信道补偿法,并提出了具体的补偿方案.     

100G OTN大容量传输技术解析

从OSNR性能改善、色散(CD)容限、偏振模色散(PMD)容限、相位调制、偏振复用等方面介绍了100G PM-QPSK关键技术特性,最后给出了烽火通信推出的100G大容量传输系统的解决方案.     

WDM光纤通信系统中PMD自动补偿的研究

文章提出采用粒子群优化算法,提取信号的偏振度(DOP)作为反馈信号来补偿多信道光纤通信系统中的偏振模色散(PMD).作为例子,对两信道的波分复用(WDM)系统中的PMD进行了自动补偿,并进行了数值模拟,得到了两个信道补偿前后的DOP以及眼图变化情况.模拟结果表明这种算法对补偿多个信道的PMD是有效的.     

用偏振模色散模拟器加偏振片实现带内光信噪比检测

提出了一种基于偏振模色散(PMD)模 拟器加偏振片的带内检测光信噪比(OSNR)的方法,理论分析了检测方 法的工作原理,证明了方法不受光纤链路色散和PMD的影响,并且与信号偏振态 、调制格式及传输 速率无关。测试结果表明:在9dB到34dB的测量范围 内,本文检测方 法的测量误差在0.5dB内;在1dB的测量误差范围内,对偏振相关损 耗(PDL)的容忍范围为1dB。     

PM-QPSK相干系统中改进的OSNR监测方法

针对100Gbit/s及以上PM-QPSK(偏振复用正交相移键控)相干光通信系统,提出了一种改进的基于统计矩的带内OSNR(光信噪比)监测方案,并在搭建的100Gbit/s PM-QPSK相干接收系统中对该方案进行了数值仿真。结果表明,在5~25dB的OSNR范围内,该改进方案对不同占空比的RZ(归零)码调制信号的监测误差均小于0.5dB;根据商用相干接收机对接收端OSNR的要求,取其参考值为14dB,则在0.5dB的监测范围内,对CD(色散)的容忍度为2 400ps/nm,对一阶PMD(偏振模色散)即DGD(差分群时延)的容忍度为62ps。     

偏振正交外差光信噪比监测技术研究

传统偏振方法监测光信噪比的准确性易受偏振模色散和非线性双折射影响,提出了一种新的偏振正交外差监测方法以克服传统偏振监测方法的缺点.该方法通过将信号分成两个支路并控制偏振态达到相对偏振态正交,用偏振正交的两支路信号外差混频消去信号,通过测量保留下来的差拍噪声实现对光信噪比的监测.仿真试验证实,该方法对偏振模色散和非线性双折射引起的信号偏振态变化不敏感.     

Polarization-controlled single-mode VCSEL

Relative intensity noise (RIN) in a vertical-cavity surface-emitting laser (VCSEL) was greatly reduced through the use of polarization control to eliminate competition between two orthogonal polarization states by ensuring there was only one polarization state. Polarization was stable with optical feedback of up to 10%. Polarization control was achieved by inducing a small loss anisotropy in fundamental transversal mode VCSEL's. Anisotropic post structures, such as a rectangular post, an oblique post, or a zigzag-sidewall post, were found to be effective in creating loss anisotropy without serious degradation of other VCSEL characteristics such as light-output power or beam profile     

OSNR Monitoring Method for OOK and DPSK Based on Optical Delay Interferometer

We describe a simple method to measure the optical signal-to-noise ratio (OSNR) of on-off-keying (OOK) and differential phase-shift-keying (DPSK) signals by using an optical delay interferometer (ODI) having a sinusoidal and tunable passband. This OSNR monitoring method is independent of chromatic dispersion, polarization-mode dispersion, and noise polarization. We show experimentally that accurate OSNR measurements are made for a 10-Gb/s OOK signal by using a 1-bit ODI and a 40-Gb/s DPSK signal by using a partial-bit ODI with the OSNR ranging from 5 to 25 dB.     

电磁波极化理论的实验教学研究

电磁波的极化是电磁理论中的一个重要概念,在通信、导航和雷达等方面已逐渐得到应用。无论是线极化波,圆极化波,椭圆极化波,都可由两个同频率的其场矢量相互正交的线极化波组合而成。本文结合实验教学分别研究波的极化——线极化波、圆极化波和椭圆极化波的特性,以使学生易于理解和掌握好极化概念。     

一种改进的ISFA信道估计算法

设计了一种基于符号内频域平均(ISFA)的信道估计算法,用于偏振复用光正交频分复用(PDM-O-OFDM)系统的信道估计和传输信道色散损伤的均衡。算法采用凯撒窗函数对基于导频的ISFA算法进行改进,提高了信道估计后处理的精度,改善了长距离PDM-O-OFDM系统的误码率(BER)和光信噪比(OSNR)性能。通过仿真试验,确定了算法的相关参数,分析了算法对长距离系统中色散损伤的均衡性能。仿真结果表明,改进算法对于传输距离超过700km系统的均衡效果优于原算法,其中900km处的OSNR代价比原算法低0.35dB。     

偏振耦合测试及其振动干扰信号分析

理论分析了偏振模式耦合的原理,给出了基于白光干涉的偏振耦合检测方法。通过步进电机控制迈克耳孙干涉仪扫描臂的反射镜移动,改变干涉仪两臂之间的光程差(OPD),补偿了由于偏振耦合而形成的两偏振光从保偏光纤(PMF)出射时的光程差,实现了对保偏光纤的偏振耦合强度和位置的测试。扫描过程中扫描臂反射镜的振动会对输出信号产生不良影响,对此振动信号进行了仿真及实验研究,分析了它对输出信号的影响。在不同的扫描速度下,采用Hilbert变换和最小二乘高斯非线性回归分析提取白光干涉包络,求解耦合强度,验证了振动信号的幅度和频率与扫描速度有关,以及它对耦合强度检测精度的影响。结果表明该测试系统动镜的扫描速度在0.7～0.9mm/s时,偏振耦合强度的检测误差最小。     

ICA在偏振复用系统信号分离中的应用

光纤偏振复用系统中两束偏振态相互正交的光在一根光纤中传输时,由于偏振模色散和偏振耦合等因素,会产生串扰。文章针对这一问题,将基于互信息最小化的ICA(独立分量分析)算法应用到光纤通信偏振复用系统输出信号的分离中。仿真结果表明,采用该方法在无需任何先验知识的情况下,可以很好地分离出原始信号。     

100/200 Gb/s数字相干光模块的光信噪比测试

线路侧光模块CFP2-DCO在4G/5G网络建设中具有重要而广泛的应用,而光信噪比(OSNR)指标是评估其性能的重要参数。光纤通信系统中的偏振模色散(PMD)及色度色散(CD)的干扰,对OSNR性能有重要的影响,PMD及CD的干扰对系统OSNR造成的劣化即为PMD、CD的OSNR代价。探讨了OSNR的不同测试方法,并针对通信设备制造商在实验室对OSNR进行测试的需求,搭建了一种OSNR及PMD、CD干扰代价的自动化测试平台。利用该平台对CFP2-DCO的OSNR及PMD、CD的OSNR代价进行了测试,并进一步测试得到叠加PMD、CD干扰后的OSNR代价及PMD、CD与OSNR的关系曲线。测试结果表明:PMD、CD的干扰越大,通信系统对OSNR的要求越高,因此应尽量降低系统的PMD、CD干扰,从而可以优化系统性能,提高通信质量。     

"动中通"变极化系统研究

根据任意极化波可由空间两个正交的线极化波合成的理论,提出了一种终端电控变极化的方案,通过控制两个正交线极化波的幅度和相位,可以获得任意取向线极化波,可实时对极化角进行稳定性处理,有效解决移动通信中的极化失配现象,改善通信质量。     

Polarization selection and sensitivity of external cavityvertical-cavity surface-emitting laser diodes

A theoretical analysis has been undertaken of the polarization properties of birefringent vertical-cavity surface-emitting lasers (VCSELs) subject to weak optical feedback in an external cavity configuration. Attention is focussed on the competition between two orthogonal polarizations of the fundamental (LP₀₁) transverse mode of the device. It is shown that control of the emission polarization can be exercised even for very small external reflectivities (10^-4%) by appropriate choice of optical feedback delays. The polarization selectivity is shown to be dependent upon the strength of optical feedback. Polarization is also shown to be highly sensitive to small changes in optical feedback delay. Thermally induced wavelength shift is shown to affect polarization behaviour