优化算法在偏振模色散自适应补偿技术中的应用

介绍了10Gb/s的光纤通信系统中,优化算法在偏振模色散(PMD)自适应补偿技术中的应用。偏振模色散在线监测技术建立在偏振度(DOP)的基础上,偏振度随着微分群时延(DGD)的增加而减小。为了使用DOP做为PMD的监测反馈信号,需要在传输线路中模拟DGD的状态,为此设计了一个PMD仿真器。在光纤输入复用器端使用一个偏振控制器(PC)来调整光信号的偏振态,在光纤输出复用器端使用一个起偏器。随后信号到达控制计算机,优化程序运行,寻找全局最优点并通过PC来控制PMD。对现代非线性优化算法进行了讨论,比较了它们在PMD自适应补偿技术中的优缺点。在实验过程中选择遗传算法,取得良好效果。在很短时间内一阶二阶PMD能达到最大补偿效果,其动态补偿时间不超过10ms。     

粒子群优化算法在PMD自适应补偿中的应用

本实验采取基于偏振度(DOP)的PMD监测技术，使用粒子群优化算法(PSO)为逻辑控制算法，控制二级偏振模散补偿器的可变时延线来实现二阶偏振模散(PMD)自适应补偿，取得了良好效果。实验表明相对于固定可变时延线的偏振模散自适应补偿，精度较高，而所用时间稍长。     

基于分布式LiNbO3的自适应PMDC的方案设计

文章设计了一种快速实用的自适应偏振模色散（PMD）补偿器,主要利用x切、y向传播的LiNbO3器件的双折射特性进行了光纤链路PMD的补偿,采用一定频率范围内的功率谱密度作为补偿器的反馈控制信号,并使用了多维梯度搜索算法优化补偿量。     

利用高双折射啁啾光纤光栅补偿偏振模色散

利用具有光敏性的保偏光纤，制成高双折射啁啾光纤光栅(FBG)。将其作为偏振模色散(PMD)补偿器的关键器件，进行了一阶PMD补偿实验，补偿量为40～50ps，具有很好的补偿效果。     

不同调制码型的偏振模色散补偿研究

在40Gb/s的光纤通信系统中,用三段模拟器模拟光纤传输中的一阶与二阶偏振模色散(PMD),采用单偏振态的偏振度(DOP)作为多级PMD补偿器的反馈信号,对归零(RZ)码、非归零(NRZ)码、载波抑制归零(CSRZ)码和啁啾归零(CRZ)码分别进行四个自由度的一级、六个自由度的二级和十个自由度的三级PMD补偿器的补偿.仿真得到了四种码型的DOP与误码率(BER)的关系,同时补偿后的BER、DOP和PMD的变化关系表明,对RZ和NRZ码采用二级补偿器的效果比一级和三级补偿器要好得多,对CSRZ码和CRZ码采用单偏振态的DOP作为反馈信号进行PMD补偿的效果并不理想.     

粒子群优化算法在PMD自适应补偿中的应用

本实验采取基于偏振度(DOP)的PMD监测技术,使用粒子群优化算法(PSO)为逻辑控制算法,控制二级偏振模散补偿器的可变时延线来实现二阶偏振模散(PMD)自适应补偿,取得了良好效果.实验表明相对于固定可变时延线的偏振模散自适应补偿,精度较高,而所用时间稍长.     

偏振模色散的光域补偿方法研究

针对光纤传输中的偏振模色散(PMD)问题,研究和比较了现有PMD的光域补偿方法.利用等效啁啾技术,提出了一种基于啁啾光纤光栅的光域补偿方案,用具有光敏性质的保偏光纤制成啁啾光纤光栅,将其作为PMD补偿器中的时延线,实现了PMD的自适应反馈补偿.实验结果显示,该方案能有效补偿光纤传输中的PMD问题,提高光信号的传输质量.     

偏振模色散后补偿器的工作方式分析

从理论上研究了一阶和高阶偏振模色散（PMD）后补偿器工作时补偿光纤与被补偿光纤的PMD矢量在Stokes空间中的相对位置关系，由此提出了其在小PMD和大PMD情况下可能的工作方式，以故障概率为指标，数值结果表明补偿器在这些工作方式下的补偿性能与实际补孙器所能达到的最佳性能一致。     

可补偿二阶偏振模色散的两级自适应补偿器研究

研制了对于10Gbit／s非归零码(NRZ)和归零码(RZ)光纤通信系统的二阶偏振模色散(PMD)自适应补偿实验系统。实验中运用光纤链路中的偏振度(DOP)作为反馈控制信号，采用粒子群优化算法(PSO)作为偏振模色散自适应补偿的搜索和跟踪控制算法，粒子群优化作为补偿搜索算法具有收敛速度快、抗噪声和避免陷入局部极值的优点；作为跟踪算法可以快速跟踪偏振模色散的随机变化。实验证明，该补偿系统可以同时补偿一阶和二阶偏振模色散。不论对于非归零码还是归零码，补偿后眼图恢复很好。补偿搜索时间为几百毫秒。跟踪系统对于链路中突发的偏振模色散变化的响应恢复时间小于20ms，实现了准实时的一阶和二阶偏振模色散自适应补偿与跟踪。     

二阶偏振模色散自适应补偿的关键技术

对自行研制的能同时补偿一阶和二阶偏振模色散的自适应补偿器作了详细介绍。以光波偏振度(DOP)为监控信号,用局部邻居结构的粒子群优化算法(LPSO)为逻辑控制算法,使搜索时间低于100ms,跟踪过程响应时间为16ms,基本实现了实时跟踪补偿。     

高双折射取样啁啾光纤光栅的研究与应用

为实现高速光纤通信系统中的偏振模色散(PMD)补偿,提出了基于高双折射线性啁啾光纤光栅(Hi-BiLCFBG)的线性应变梯度悬臂梁作为PMD补偿器,同时考虑到波分复用(WDM)系统中不同信道PMD值不同,提出了取样啁啾(CSP)与周期啁啾(CGP)的等效,利用带有CSP的高双折射取样光纤光栅(Hi-Bi SFBG)制成多信道PMD补偿器,不同信道等效的啁啾系数不同,从而可同时实现多个信道的PMD补偿。实验中,实现了40Gb/s的传输系统中最大58.6 ps的差分群时延(DGD)补偿,补偿后,信号眼图张开度有明显改善,从而证明了该PMD补偿器的有效性与可行性。     

RZ码和NRZ码的偏振模色散自适应补偿特性比较

建立了自适应偏振模色散补偿系统,利用偏振度作为反馈信号,对40 Gb/s的RZ和NRZ码分别进行了PMD补偿的数值模拟,结果显示,采用DOP作反馈信号、用二段补偿器和三段补偿器对二种码型的PMD补偿均是有效的.但由于高阶PMD的影响对NRZ码的补偿效果要优于RZ码,特别是存在偏振相关色散的影响时,对RZ码的补偿的影响在明显大于NRZ码,这说明,对于RZ码补偿偏振相关色散是必要的.     

基于偏振度椭球的PMD补偿方法的研究

分析了PMD椭球的三个轴随PMD的变化规律，建立了以偏振度椭球的短轴作为PMD补偿的反馈信号的PMD补偿系统模型，并通过数值模拟对一阶和二阶PMD进行了补偿，结果表明采用这种方法能同时有效地补偿一阶及二阶PMD。     

基于IC-PSO和ISM的反馈控制算法设计

为了提高光纤偏振模色散(PMD)补偿系统的动态自适应补偿能力,提出了用改进粒子群优化(PSO)算法作为搜索算法,用改进单纯形法(ISM)作为跟踪算法的反馈控制算法设计方案,从而实现对PMD补偿单元的动态调整。在PSO算法中,引入免疫克隆(IC)原理提高了搜索算法的全局优化能力;对SM的反射操作和扩张操作进行改进,从而提高算法的收敛速度;用映射操作代替原有的顶点代换操作,从而使单纯形在迭代过程中不发生退化现象。实验结果证明了该算法用于PMD补偿系统的有效性和可行性。     

40 Gb/s CSRZ码系统下的自适应PMD补偿实验

在采用了新型光纤的40Gb／s系统中，通常只有很小的一阶偏振模色散（PMD）。本文在40Gb/s的国家自然科学基金网（NSFCNET）上，搭建了由电控偏振控制器（PC）、保偏光纤（PMF）、信号光偏振度（DOP）检测单元以及反馈控制单元组成的PMD补偿模块，具有结构简单、反应灵敏的特点，可以对小于20ps的一阶PMD进行自适应的补偿，平均搜索时间为2ms。     

基于DSP的PMD补偿逻辑控制模块软件设计

文章通过软件编程和调试,完成了基于数字信号处理(DSP)的偏振模色散(PMD)补偿逻辑控制模块的软件设计.详细介绍了系统的工作流程、软件及硬件结构,以及粒子群优化(PSO)算法模块在DSP系统中的应用,最后介绍了将该DSP系统应用到二阶PMD自适应补偿系统中进行验证的情况.结果表明,作者设计的DSP逻辑控制模块对一阶及二阶PMD补偿效果很好.     

使用PSO算法的二阶偏振模色散自适应补偿实验

偏振模色散（PMD）已经成为高速光纤通信系统发展的严重障碍。我们将粒子群优化（Particle Swarm Optimization—PSO）算法作为偏振模色散自适应补偿中的反馈控制算法，对光链路中的PMD信号进行收索跟踪，并控制偏振控制器（Polarization Controller—PC），成功的实现了对二阶PMD的自适应补偿。实验结果表明，粒子群优化算法能够避免陷入局部极值而快速的搜索全局最佳值，同时它还具有很强的抗链路噪声的能力，补偿效果良好。     

偏振模色散对光纤系统的影响及补偿方案研究

PMD是对高速长距离光纤传输系统影响较大的一个因素。描述了一阶PMD补偿的基本原理及其局限性,给出PMD补偿系统的一般模型,对各个模块和关键技术进行较为详细的讨论。对高阶PMD及其补偿问题进行分析与讨论,并实现了一种二阶PMD补偿器的具体设计与实验研究。     

采用粒子群优化算法的二阶偏振模色散自适应补偿实验

报道了使用两阶段补偿器的二阶偏振模色散(PMD)自适应补偿实验,采用粒子群优化(PSO)作为自动控制单元的算法,比较、分析了两种结构的PSO算法(全局邻居结构的PSO算法和局部邻居结构的PSO算法)的实验结果。     

基于DSP的PMD补偿逻辑控制模块的实现

国内首次对偏振模色散(PMD)自适应补偿系统中逻辑控制部分进行了集成化设计,详细介绍了系统的硬件结构、软件及工作流程.详细设计了PSO算法模块在DSP系统中的实现,将该DSP系统应用到二阶PMD自适应补偿系统中进行验证,结果表明,设计的DSP逻辑控制模块对一阶及二阶PMD补偿效果很好.