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.     

波分复用系统的光信噪比与代价测试方法探讨

本文通过分析光放大器噪声的成分,指出了波分系统中在OSNR表象一致的情况下光放大噪声与ASE噪声的差异,以及这种差异在检测系统传输性能时所造成的影响,并设计了相关的代价测试实验系统。通过对实验数据的分析,指出了进行与系统OSNR代价相关的性能测试时如何获得真实系统参数的办法。     

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.     

偏振分光法光信噪比监测技术研究

偏振分光法是基于偏振特性分离信号和噪声的光信噪比(OSNR)监测技术,光纤的非线性效应和偏振模色散会引起传输信号偏振态的改变,影响OSNR的测量准确性.在介绍偏振分光法工作原理和设计流程的基础上,定量分析了非线性效应对偏振分光法测量精度的影响,最后提出了一种附加光滤波器的双通带偏振分光法OSNR测量方案,仿真实验证明该测量方法可提高OSNR的测量精度.     

直接检测光正交频分复用系统噪声分析

针对直接检测光正交频分复用（DDO-OFDM）系统产生的放大器自发辐射（ASE）拍频噪声。通过对系统受ASE噪声影响的数学分析得到噪声影响机理及系统信噪比表达式,根据理论推导提出载波抑制方案,通过数字仿真验证推导结果及方案可行性。理论分析和仿真结果表明,系统受ASE拍频噪声影响严重,合理选择带通滤波器带宽可有效降低噪声...     

基于PAM4数字光标签的WDM光网络监测

波分复用（WDM）光网络具有波长和节点数目众多、传输路径动态重构、业务/资源动态调度等特点,亟须发展低成本、高可靠的在线监测技术,以保障光网络的安全稳定运行。本文提出了一种基于四进制脉冲幅度调制（PAM4）数字光标签的低成本、高可靠、高效率监测方案,并创新设计了PAM4光标签加载、探测和处理等整套机制与方法,配合所提出的基于PAM4光标签序列特征的光功率监测误差修正方法以及基于频谱峰值的功率计算方法,所提方案可以准确高效地监测波长通道光功率、估计光信噪比（OSNR）并恢复数字标签信息等。搭建了16 GBaud偏振复用QPSK/16QAM WDM光传输仿真系统和离线实验平台,验证结果表明所提方案在25跨段长距离传输后的通道光功率监测误差不超过0.65 dB,OSNR估计误差不超过0.6 dB,性能略优于传统的基于差分相移键控（DPSK）低阶调制格式的光标签监测方案。     

线性光放大器的宽带自发辐射噪声分析

建立含有垂直光场(VCL)的线性光放大器(LOAs)稳态仿真模型,考虑了宽带噪声特性、端面反射和纵向空间烧孔效应。计算了在不同输入信号功率和垂直腔分布布喇格反射器(DBR)反射率下总的输出ASE噪声功率、噪声系数(NF)、前向和后向传输的ASE噪声光子速率和噪声谱分布的变化。结果表明,与传统光放大器(SOAs)相比,在增益非饱和区,LOA有很好的噪声钳制作用,ASE噪声几乎不随信号功率的改变而变化。在增益饱和区,破坏了VCL的钳制作用,NF有所上升,但上升的速率小于SOA。提高DBR反射率,总的输出ASE噪声功率减小,但NF有所增大。     

RZ-DPSK传输系统相位噪声的比较分析

建立了单信道40Gbit／s归零-差分相移键控码（RZ-DPSK）传输系统模型，详细地分析并比较了线性相位噪声和非线性相位噪声对系统性能的影响。结果表明，由放大器自发辐射（ASE）噪声带来的线性相位噪声对传输系统的性能影响最大，ASE与自相位调制（SPM）相互作用引起的Gordon-Mollenauer（G-M）相移次之，带内四波混频（IFWM）的影响最小。在最优输入功率的条件下，由ASE带来的线性相位噪声引起的系统差分相位Q值代价大于204dB，由G-M相移引起的系统差分相位Q值代价小于7．5dB。仿真结果表明，对于采用掺铒光纤放大器（EDFA）级联放大的单信道40Gbit／s RZ-DPSK传输系统，ASE噪声是限制系统无中继传输距离的最主要因素。     

放大自发辐射光噪声的加速老化研究

掺铒光纤放大自发辐射(ASE)光源广泛应用于光纤传感、通信、精密测量等领域。光噪声在长期连续工作时对后续检测或测量系统的精度和灵敏度影响很大,但至今少见报道。在此,利用加速老化系统对ASE光源的光路部分进行343 K加速老化实验,并在过程中原位监视了其光噪声的演化情况。根据阿伦尼斯模型,换算得到ASE光源在室温环境下连续工作期间,前3200 h内其光信号噪声下降了约0.0743μV2Hz-1,而后的44416 h中缓慢增加了0.0338μV2Hz-1。在老化前后,光噪声均为光功率的二次函数,通过拟合可得到,其二次项系数α(或称为光相对强度噪声系数)和一次项系数β(或称为光散粒噪声系数)。经过老化实验,两系数α和β都相应的增加,其中α增加了0.010μV2μW-2Hz-1,β增加了0.054μV2μW-1Hz-1。同时经过老化实验,ASE光源光谱发生形变且不可恢复。     

基于线性插值的RF-导频插入DDO-OFDM系统的仿真分析与实验验证

RF-导频（RF-pilot）插入的直接探测光正交频分复用（DDO-OFDM）系统通过调节载信比（CSPR）可以有效对系统传输性能进行优化,是高速短距离局域网传输的备选方案之一。在该系统下,利用导频子载波处信道估计结果,提出一种基于线性插值与时域平均的信道估计方法,用于实现非导频子载波处信道响应的估计。本文方法可以实时跟踪信道变化,有效抑制噪声影响。仿真中,13个导频子载波用于信道估计,采用线性插值与时域平均的方法估计出非导频子载波处的信道响应,传输4-QAM映射的20 Gbit/s信号在光纤中传输400 km。与背靠背相比,在误码率（EBR）为1×10^-3时,几乎没有光信噪比（OSNR）损伤。通过原理验证性实验,验证了本文方法在RF-pilot插入DDO-OFDM系统中用于信道估计的可行性。     

无背景噪声下的光PPM信道容量分析

通过对无背景噪声下光脉冲位置调制（ＰＰＭ）信道容量的分析,证明：光ＰＰＭ信道容量除受系统时间分辨率（带宽）限制外,还受信道脉冲功率的限制,实际上对功率受限信道,无限减小时隙宽度反而使光ＰＰＭ信道容量趋于零,有一个最佳的时隙宽度使功率受限的ＰＰＭ信道容量最大,存在最佳的ＰＰＭ符号数（传信时隙数）使信道传输率和信道容量能量效率（比特／光子）最大,这些结论为光ＰＰＭ系统参数的优化设计了依据。     

动态光网络中交叉相位调制和放大自发辐射噪声积累效应的传输代价

研究了动态密集波分复用(DWDM)光网络中直接调制-强度检测(IM-DD)系统中的交叉相位调制(XPM)和放大自发辐射(ASE)导致的动态噪声积累效应对高速光脉冲传输时的强度噪声影响,修正目前IM-DD系统中传输代价Q参数的计算公式.通过仿真分析了动态网络环境下两种噪声积累对动态光路径接收端误码率(BER)的影响,得出了XPM相位噪声与动态网络中光纤段长度、段数、波长信道间隔、链路ASE噪声等在内的链路参数之问的关系.对于动态光网络中链路的选择具有很好的参考价值.     

普通单模光纤中光孤子传输问题的研究

在使用普通单模光纤的光孤子传输系统中,放大器自发辐射（ASE）噪声和色散波逸出是限制光孤子传输的两个主要因素,它们将引起孤子能量科动和定时抖动,从而导致系统误码。本文分别研究了带限光滤波器对ASE噪声的抑制和非线性增益对色散波的抑制以及对孤子传输系统的稳定作用,并设计了使用普通单模光纤的光孤子传输系统。     

利用CFBG补偿色散实现2 015 km 8×10 Gb/s光传输

利用啁啾光纤光栅(CFBG)串联的多波长色散补偿器对长距离传输的8个信道信号进行色散补偿,各个信道波长符合ITU-T标准,波长间隔为100 G.系统采用掺Er3+光纤放大器(EDFA)作为功率放大器,在2 015 km的G.652光纤上无前向纠错(FEC)无电中继实现8×10 Gb/s零误码传输.结果表明,利用CFBG构成的色散补偿器各信道补偿一致性好,CFBG不但能通过滤除带外噪声有效减小长距离传输中由放大器产生的自发辐射噪声(ASE)的积累,提高传输信号的信噪比(OSNR),而且其较低的非线性特性有利于抑止信号劣化,从而有效提高长距离波分复用(WDM)的传输性能,扩展无电中继传输距离.     

单频EYDFA中种子光功率和增益光纤温度对输出线宽的影响

针对单频激光在放大过程中线宽展宽的问题,对1 550 nm单频铒镱共掺光纤放大器（EYDFA）中种子光功率和温度对输出线宽的影响进行了实验研究。实验对比了不同种子光功率、增益光纤温度下,放大后线宽的变化情况。实验结果表明,获得相同输出功率时,提高的种子光功率会增加输出信噪比（SNR）,并降低放大后线宽展宽的程度。当种子光功率确定时,增益光纤温度也会影响输出线宽。在相同泵浦功率下,增益光纤温度上升会提高放大器的效率和增加受激自发辐射（ASE）强度,但会使输出线宽的展宽增加。同时,分析了种子光功率和温度影响EYDFA输出线宽的原因,认为ASE是影响线宽展宽特性的原因之一。     

前向多泵浦拉曼放大器中噪声的精确分析

ASE噪声和DRBS噪声是影响拉曼光纤放大器传输性能的两个重要因素。本文运用四阶龙格-库塔法对多泵浦RFA的噪声功率进行仿真,进一步得到ASE和DRBS噪声的信噪比和噪声系数。结果表明,当光纤长度L<30 km时,ASE噪声对系统影响较大,而L>40 km时,DRBS噪声是影响系统性能的主要因素。另外,长波长的噪声比短波长信道的噪声功率更高,对系统的影响更大。当信号光波长相差24 nm时,长波长的ASE噪声饱和值至少比短波长高0.005 mW,DRBS噪声饱和值至少比短波长高0.0025 mW。     

双电极半导体光放大器的放大自发辐射谱和增益特性的实验研究

设计并制作了双电极多量子阱半导体光放大器（SOA）,对其放大的自发辐射(ASE)谱和增益特性进行了测试和分析。结果表明,注入电流密度分布对多电极SOA的ASE谱和增益特性有非常大的影响。通过调节注入电流密度比,ASE谱的半高全宽、峰值波长、峰值功率以及增益特性能够得到很好的调控。     

DPSK色散管理孤子传输系统性能分析

采用变分法研究基于差分相移键控（DPSK）色散管理孤子（DMS）系统中的放大器的自发辐射（ASE）噪声与交叉相位调制（XPM）对孤子传输特性的影响，从降低ASE噪声和XPM扰动引起的均方相位抖动出发，给出了3种传输管理方案。确定了特性参数色散管理强度S优选范围为1．5～3．0；以ASE噪声扰动为主的单信道系统中，前后对称补偿方案最好；以XPM扰动为主的波分复用（WDM）系统中，以不对称的后补偿方案最优。     

基于8PSK的新型高速正交光标记交换技术

提出了一种以八相移键控(8PSK)为净荷、ASK为标记的新型高谱效率高速正交光标记交换技术,首次实现了100 Gbit/s的高速正交光标记信号的80 km传输.分析了光信噪比(OSNR)、窄带滤波效应、信道中的非线性效应对标记与净荷性能的影响,并采用平衡相关探测和多符号相位估计(MSPE)技术实现了净荷8PSK信号的接收.与传统接收方式相比,8PSK净荷在相同误码率条件下,OSNR容限提升了约3 dB.经过80 km传输,ASK标记在BER=10~(-9),时OSNR为22.8 dB,8PSK相应的OSNR为20.3 dB.     

光环形网的光信噪比分析与系统设计

文章指出光环形网的设计中必须考虑最长环路保护时的光信噪比(OSNR)计算问题。导出了光分插复用／光交叉连接(OADM／OXC)节点级联的OSNR的计算公式。最后针对链路发生故障点不同的同一业务波长配置的保护倒换情况进行了OSNR的分析，给出了环路保护倒换情况下的OSNR最低条件的模型，并依据此模型建立了光环形网工程设计方法，简化了工程设计中OSNR验证的计算量。