PMD补偿反馈控制信息DOP的研究

根据准单色光理论和2×2相干矩阵,推导了在偏振模色散(PMD)补偿技术中作为反馈控制信息的光偏振度(DOP)与光脉冲波形数、脉冲宽度、光在2个偏振主态(PSP)上分光比以及差分群延迟(DGD)之间的一般数学关系。提出了表示PSP方向上光脉冲交叠程度的相干函数。给出了当脉冲波形函数为高斯型的DOP表示式,并计算给出了在不同高斯脉冲宽度下DOP随DGD变化的关系曲线。利用10Gbit/s的伪随机序列分别在归零码(RZ)和非归零(NRZ)下实验测量了DOP随DGD变化的关系。对理论计算的曲线和实验结果进行了比较,表明在一定的DGD范围内理论计算与实验结果一致。     

采用滤波技术提高不同码型差分群时延动态范围研究

采用宽带滤波、窄带滤波和非对称滤波3种滤波技术,将其分别应用于归零码（RZ）、载波制RZ（CSRZ）、差分相移键控RZ（RZ-DPSK）和差分相移钯控的载波抑制RZ（CSRZ—DPSK）4种不同码型的系统中,数值模拟结果表明,滤波技术确能提高差分群时延（DGD）的监控范围;在3种滤波技术中,以窄带滤波技术适合每种码型并使用DGD响应范围最大而具有更好的优势。实验验证了滤波技术提高DGD响应范围的有效性。     

副载波复用系统中偏振模色散对监测信号偏振度灵敏度的影响

在光副载波复用（SCM）系统中若使用DOP作为DGD的监测信号将会遇到灵敏度低的问题．讨论了色度色散（CD）和初始啁啾对监测信号DOP的影响，找出了影响监测信号灵敏度的因素，提出了相应的解决方法．使用一个窄带滤波器用来平衡光载波和边带的功率，DOP对DGD的灵敏度将会明显的增长。     

光谱宽度对偏振度与差分群延时关系影响的研究

理论推导出准单色光波情况下、输入信号为高斯脉冲时偏振度(DOP)与差分群延时(DGD)关系的简明解析表达式.通过对偏振度公式的理论分析,得出了DOP随DGD变化的关系由分光比以及光源的光谱宽度决定的结论.用不同光谱宽度的10 Gbit/s归零(RZ)伪随机码光源实验研究了DOP与DGD的关系,实验结果表明了理论推导和分析的正确性.理论分析表明 ,除了分光比参数外,只有能够影响光谱宽度的参数才会对DOP-DGD关系式产生影响,如调制码型、调制啁啾和脉冲变换极限宽度等,而其它因素则与DOP-DGD关系式无关,如色散、线路啁啾以及脉冲实际宽度等.     

基于偏振度的差分群时延检测的理论分析

文章从理论上分析了信号偏振度(DOP)和各阶偏振模色散(PMD)、光脉冲宽度的关系,当DOP用于差分群时延(DGD)检测并作为PMD补偿的控制信号时,必须综合考虑这些因素;说明了DGD、一阶和二阶PMD对最大和最小DOP的影响,以及光脉冲宽度对DOP检测范围的影响。     

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。     

新型调制格式在PMD补偿技术中的应用

文章通过仿真得到了非归零(NRZ)码、载波归零(CSRZ)码、NRZ-差分相移键控(DPSK)和CSRZ-DPSK信号在偏振模色散(PMD)补偿前后的偏振度(DOP)值和剩余差分群时延(DGD)值.结果表明,与二进制强度调制(OOK)格式相比,DPSK补偿后的DOP值更多地分布在接近1的范围,剩余DGD值也较小,其中CSRZ-DPSK补偿效果最好,是实现PMD缓解与补偿动态结合的首选调制格式.     

PMD补偿反馈控制信息DOP与DGD的数学模型

与电功率反馈控制信息相比,偏振度(DOP)作为偏振模色散(PMD)动态补偿技术中的反馈控制信息在码率透明等方面有其优势.本文以准单色光理论和2×2相干矩阵为基础,推导了DOP与差分群延迟(DGD)之间的一般数学关系,推导中考虑了光脉冲波形函数、脉冲宽度、光在两个偏振主态上分光比等因素对这一关系的影响;给出了表示两偏振主态(PSP)方向上光脉冲交叠程度的相干函数;计算了当脉冲波形函数为高斯型时DOP的表示式,给出了当分光比为0.5和不同高斯脉冲宽度下光偏振度随差分群延迟变化的关系曲线.将理论计算结果与用10Gb/s的伪随机序列在归零码(RZ)下的实验测量数据进行了比较,表明在一定的DGD范围内理论计算与实验结果一致.     

偏振模色散缓解技术中调制码型的实验研究

本文通过巧妙地调节LiNbO3调制器的偏置电压，利用两个调制器实验得出占空比分别为33％和50％的归零（RZ）码、占空比66％的载波抑制归零（CSRZ）码，并利用这几种码型分别测出偏振度（DOP）与差分群时延（DGD）之间的关系。结果证实CSRZ码的DOP的变化范围较大，在抑制偏振模色散方面较优越。     

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.     

40 Gb/s光纤通信系统中一阶PMD对信号频谱的影响

首先给出了受一阶偏振模色散(PMD)影响的40 Gbit/s高斯脉冲信号功率谱的数学表达式,并分析了脉冲波形、分光比、监测频率以及差分群延时(DGD)对接收信号功率谱的影响.实验测量了在分光比为0.5时的40 Gbit/s归零(RZ)码伪随机信号在接收频率为12 GHz处的电功率谱密度随DGD变化的关系,实验结果与理论计算一致.这表明,对于40 Gb/s的光纤通信系统,可以通过简单地检测某一特定频率的电信号功率,动态跟踪系统中PMD的变化情况,从而为补偿一阶PMD提供了重要依据.     

偏振度作为反馈信号的偏振模色散补偿系统的性能研究

在以信号偏振度(DOP)作为反馈信号的偏振模色散补偿系统中．提出了分别利用带通和带阻滤波器来改进反馈信号的灵敏度和监测窗口的方法。比较了40Gbit／s归零(RZ)码传输系统和10Gbit／s非归零(NRZ)码传输系统中滤波器在改进反馈信号监测性能方面的作用．对滤波带宽的选择作了定性的数值分析。结果表明，通过滤波器的引入，可在很大范围内避免补偿算法在搜索中出现局部极值的可能，减少了迂回搜索．改进了补偿效果，同时有利于补偿系统的稳定。     

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.     

用于多纵模LDs的消偏器研究

线偏振多纵模(MLM)激光可用适当厚度的晶体波片消偏,波片的光轴和入射光偏振方向呈45°夹角。对2种实际的MLM光源仿真分析了消偏光的偏振度(DOP)与波片厚度的关系,提出了一种可连续、大范围调节光程差(OPD)的实验装置。理论分析和实验结果表明:最佳波片厚度主要由光源的中心波长和纵模间隔决定;DOP决定于光源的谱特征,光谱越对称,强度相对大的纵模数越多,DOP越小。     

测试与测量

便携式PMD/DGD分析仪 安捷伦科技日前推出了第一个便携式偏振模式色散(PMD)/差分群时延(DGD)分析仪.安捷伦公司的便携式N3909A PMD/DGD分析仪是首个能把实验室级的测试精度和可靠性带到现场测试应用中的产品.该分析仪采用新方法实现琼斯矩阵本征分析(JME),完全符合TLA-455-122-A标准,降低了在查找和解决问题时所花费的时间以及网络中断时间.     

基于均匀光纤光栅的DWDM系统PMD补偿方法

提出一种基于均匀光纤Bragg光栅(FBG)的透射型密集波分复用(DWDM)系统多信道偏振模色散(PMD)补偿方案。当FBG受到横向挤压时，会产生双折射现象。当一波长的光信号从光栅带隙附近透射时，就会在快轴和慢轴之间产生时延差(DGD)。通过改变外力的大小来调节DGD的大小可以实现对PMD的补偿。通过将多个补偿光栅级联，就可以实现对DWDM系统多信道PMD的补偿。在100N外力作用下，5cm长的光栅最大可以补偿121ps的PMD，而对相邻0．8nm的信道，只引入0．2ps的DGD。     

基于光纤光栅差分群时延的磁感应强度测量新方法

提出了一种利用光纤光栅中法拉第效应和测量差分群时延(DGD)的直接测量磁感应强度的新方法,给出了理论分析和实验结果.当有外加磁感应强度时,光纤光栅中的法拉第效应致使两个圆偏振光的传播常数改变,从而导致光纤光栅的群时延发生改变.仿真结果表明,外加磁感应强度与DGD峰值在一定的测量范围内存在线性关系.分析了光纤光栅对测量性能的影响.实验结果表明,测量磁感应强度的灵敏度为1.3 ps/T,利用现有精度为10-5 ps的光矢量分析仪得到最小可测磁感应强度为10-5 T, 实验与理论吻合较好,证明了该方案的可行性.     

光缆链路PMD与DGD随波长变化的波形之间的关系研究

通过对成缆光纤及光缆链路的偏振模散(PMD)的一些理论分析和试验研究,考察了光缆和光缆链路PMD系数值与差分群时延(DGD)随波长变化的波形之间的关系。