相干光正交频分复用系统中的一阶偏振模色散研究

相干光正交频分复用系统(Coherent Optical Orthogonal Frequency Division Multiplexing,CO-OFDM)以其较好的色散抑制性能和简单有效的信号处理技术,是近年来光传输领域的研究热点。对于高速CO-OFDM传输系统,偏振模色散(Polarization-mode-dispersion,PMD)带来OFDM信号展宽及输出偏振态的不同,严重影响系统传输性能。文章对一阶PDM影响下CO-OFDM系统(PMD-CO-OFDM)的数学模型和作用机理进行分析,并通过仿真加以验证。结果表明,一阶PMD效应对OFDM信号附加与子载波频率相关的余弦因子,降低系统传输性能,通过信道均衡可有效去除此影响;另外,PMD效应一定程度上减弱子载波相关性,可抑制系统光纤非线性效应,在不考虑色散条件下PMD-CO-OFDM系统以10Gb/s的速率在单模光纤传输240km,差分群时延为50ps时较30ps系统Q值提高约0.2dB。     

偏振模色散补偿对脉冲展宽的影响

在高速光纤通信系统中,偏振模色散(PMD)已被认为是限制光纤通信系统性能的一个主要因素,而脉冲的均方根展宽是表征信号传输性能的一个重要的物理量.研究了偏振模色散对脉冲展宽的影响,推导出含有一阶偏振模色散补偿的光纤链路中偏振模色散矢量的自相关函数的分析表达式.在此表达式的基础上,推出了以高斯脉冲为例的一阶偏振模色散补偿系统中的均方根脉宽解析表达式.     

10 Gbit/s的光纤通信系统中一阶偏振模色散自动补偿技术的研究

分析并通过实验验证了光纤通信系统中偏振模色散引起的脉冲展宽对接收信号频谱的影响 ,在此基础上提出了一种偏振模色散的补偿技术。在 10Gbit/s的传输线路中实现了一阶偏振模色散 (PMD)的自动补偿。     

光纤通信系统中偏振模色散补偿的二种反馈控制信号的特性比较

为了说明当光纤通信系统中存在高阶偏振模色散时,采用DOP和电带宽作反馈信号PMD补偿效果均会受到高阶偏振模色散的影响,用数值模拟方法比较了二种常用的反馈控制信号与偏振模色散的性能,模拟结果表明,从性能上讲,二种反馈信号都随一阶PMD变化而具有线性变化,当系统中有高阶偏振模色散时,二者均不具有线性的变化。模拟结果对偏振模色散补偿具有一定的指导意义。     

相干光正交频分复用系统偏振模色散研究

相干光正交频分复用系统(Coherent Optical Orthogonal Frequency Division Multiplexing,CO-OFDM)具有良好的色散抑制性能及简单有效的信号均衡算法,是近年来光传输领域的研究热点之一。偏振模色散严重影响高速传输,色散均衡复杂,计算负荷较大。文章介绍了一种基于偏振复用(Polarization Division Multiplexing,PDM)和偏振分集接收(Polarization Diversity Receiver,PDR)的CO-OFDM系统(MIMO CO-OFDM),可有效实抑制一阶PMD,并对系统信号传输机理及均衡算法以进行了数学分析。分析和仿真结果表明,在不需任何偏振控制器条件下,CO-OFDM系统可实现偏振光的不敏感接收,以10Gb/s的速率通过单模光纤传输800km,系统Q值保持在15dB以上。     

基于级联变系数训练序列和预增强技术的直接检测光OFDM系统实验研究

分析了直接检测光OFDM(DDO-OFDM)传输系统中由数模转换器和光纤链路中的光纤色散所致的OFDM信号高频衰减现象,以及经光纤传输后在光电检测时存在的子载波间互拍干扰现象。提出使用级联变系数训练序列和预增强结构的光OFDM(O-OFDM)信号来降低传输系统所受到的影响。理论分析和实验验证表明,级联变系数训练序列和预增强结构的基带OFDM信号在DDO-OFDM传输系统中,接收灵敏度比常规的交叉型训练序列结构的OFDM信号要高。说明基于级联变系数训练序列和预增强结构的O-OFDM信号的传输性能在抵抗子载波间互拍干扰(SSMI)和频率选择性衰减(FF)方面要优于常规的交叉型训练序列结构的O-OFDM信号。     

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。     

通过恒包络调制提高相干光OFDM系统的光纤非线性容限

相干光正交频分复用(CO-OFDM)对光纤链路中 的色度色散(CD)和偏振模色散(PMD)具有较强的容忍性,但 是OFDM信号高峰均功率比(PAPR)的特点使其对光纤非线性效应 非常敏感,严重影响了系统传输性能。 本文提出了基于恒包络(CE)调制的方法使得系统中光信号PAPR降低为0dB,从而提高了CO-OFDM系统的非 线性传输性能。仿真结果表明,子载波采用16QAM调制的40Gbit/s单信道CE调制CO -OFDM系统,在经800km无色散补偿、欠色散补偿和周期全色散补偿 标准单模光纤(SSMF)链 路传输后,虽然较传统CO-OFDM存在约1.8dB的代价,但是系统最大 发射光功率分别提高 了6.2、9.3dB。并且,将本文方案应 用 到CO-OFDM和10Gbit/s NRZ-OOK混合传输WDM系统中,信道最大发 射光功率仍获得了5.2dB的提高。因此,本文提出的CE调制方法能有 效地提高CO-OFDM系统在不同传输环境中的光纤非线性容限。     

偏振度方法监测和控制偏振模色散的失效概率

依据主偏振态理论和一阶偏振模色散(PMD)近似,给出了信号偏振度(DOP)与PMD的解析关系式.考虑到光纤通信链路中光放大器造成的自相位调制(SPM)的影响,通过数值仿真,量化了DOP方法监测40 Gbit/s系统的PMD的失效概率.发现降低放大器输出峰值功率(10～12 dB*m)和引入适当的初始负啁啾(-1)可以显著增大PMD补偿系统作用距离.     

基于偏振复用的光OFDM系统

通过实验对比分析了偏振模色散对相干光OFDM、直接检测光OFDM以及光QAM信号的影响,在此基础上给出基于偏振复用的光OFDM系统,并就不同PMD对信号的影响进行了仿真实验,同时给出了均衡补偿的设计思路.