多业务传输的WDM-ROF-PON系统研究

针对多业务传输的WDM-ROF-PON(融合光载无线技术的波分复用-无源光网络)系统的稳定性和业务间串扰问题,设计了一种能同时传输两种无线业务的WDM-ROF-PON系统。实验过程中,对下行链路的4路ROF信道进行了测试,系统能同时传输60GHz 2.5Gbit/s的毫米波信号和5GHz 155Mbit/s的DPSK(差分相移键控)信号,传输距离为20km。各信道中低频业务传输20km后功率代价为0.4～2.8dB,毫米波信号传输20km后功率代价为1.5～3.2dB;仅传输毫米波业务时,接收机灵敏度提升0.6～2dB。实验结果表明,各信道中两种业务的信号传输性能均良好,系统较稳定,低频业务对毫米波业务的干扰较小。     

一种基于并联DPMZM结构的无滤波器16倍频光生毫米波方案

提出了一种新的基于并联的双平行马赫曾德尔调制器(Dual parallel Mach Zehnder modulator,DPMZM)结构的光生毫米波方案,该方案无需滤波器即可产生高质量的16倍频毫米波。通过适当调节DPMZM下臂上的马赫曾德尔调制器(Mach Zehnder modulator,MZM)的偏置电压,可以灵活控制光的零阶边带的幅度;通过调节DPMZM上臂上MZM的调制系数和直流偏压,可以抑制奇次谐波;然后通过适当调节两DPMZM之间的相移,可以得到仅有±8阶边带的光谐波,后经光电探测器(Photo detector,PD)拍频得到高质量的16倍频毫米波信号。对16倍频毫米波产生的原理进行了详细分析,并通过仿真对方案的可行性进行了验证,光载波抑制比(Optical sideband suppression ratio,OSSR)为30.3 dB,RF杂散抑制比(Radio frequency spurious sideband suppression ratio,RFSSR)为23.5 d B。     

一种基于DPMZM的16倍频光生毫米波方案

为提高光载无线(RoF)中光生毫米波的倍频系数及降低系统的复杂度,提出了一种基于双平行马赫曾德尔调制器(Dual-Parallel Mach-Zehnder Modulator, DPMZM)和偏振复用技术的抑制载波的16倍频毫米波信号产生方案。推导了理想情况下倍频方案的产生机理。在仿真实验中,分别分析了调制器调制指数、消光比、电移相器相移、偏振器件角度漂移等非理想因素对系统光边带抑制比(OSSR)和射频杂散抑制比(RFSSR)的影响。结果显示,当合理设置各参数的取值范围,其对应的OSSR和RFSSR的饱和值高达29.88 dB和23.9 dB。该方案在一定程度上简化了16倍频的系统模型且生成的毫米波信号性能较为高效、频谱纯度较好,对实际系统设计具有一定的参考价值,为微波光子学的发展提供了新途径。     

基于ROF系统的光学倍频技术分析

光学倍频法（OFM）在低频电信号的驱动下可借助光电子器件的非线性调制获得满足光纤无线系统（ROF）应用要求的高频毫米波,是一种行之有效的光生毫米波方法。文中首先对基于铌酸锂马赫-曾德尔调制器（LN-MZM）的OFM产生高频毫米波的理论公式进行了推导,然后在此基础上对LN-MZM处于不同消光比和偏置条件下的光生毫米波过程进行了理论仿真。仿真结果表明了借助LN-MZM的OFM产生高频毫米波的有效性。     

基于18倍频技术的60GHz光载无线通信系统研究

理论提出并仿真研究了采用铌酸锂-马赫曾德尔 调制器(LN-MZM)和高非线性光纤(HNLF)中四 波混频(FWM)效应产生18倍频光载毫米波的光载无线通信(ROF)系 统。在中心站(CS),通过调节 LN-MZM的直流偏置电压和调制深度,射频(RF)信号间的相位差,产生±3阶边带,再利 用强度调制器 将基带数据调制到－3阶边带上,耦合后的两个3阶边带经光纤发送至基站(BS)。在基站 ,将耦合后的±3阶边带送入HNLF,经过FWM后生成±9阶边带,经滤波后在光电检测器中拍频得到18倍频 电毫米波信 号。仿真结果表明,采用3.3 GHz的RF信号,可产生频率为60 GHz的光载毫米波。2.5 Gb/s信号经光纤传 输40 km后,信号质量仍然良好。还研究了HNLF的输入光功率和长度 对系统性能的影响,得到了系统性能最佳的条件。     

基于光载波抑制产生6倍频毫米波的RoF系统

搭建了一种基于光载波抑制产生6倍频毫米波的 RoF系统。系统采用马赫-曾德尔强度调制器（MZM）和滤波器抑制了偶次和一阶光边带,2个三阶光边带在基站端的光电检测器中进行拍频,得到了6倍频毫米波信号。仿真结果表明,采用10 GHz的微波信号,可以产生60 GHz的毫米波,2.5 GB/s的信号可以在单模光纤中传输15 km以上。     

基于FBG和偏振复用的8倍频全双工RoF系统

为简化光载无线通信系统(RoF)中心站(CS)和基站(BS)结构,提出了一种基于光纤布拉格光栅(FBG)和偏振复用技术的8倍频全双工RoF系统方案。通过设置马赫-曾德尔调制器(MZM)偏置电压和射频驱动信号幅度保留部分主载波与偶数阶边带,再利用FBG将主载波与偶数阶边带分离。结合偏振复用技术将主载波和偶数阶边带复用到X和Y两个偏振方向上,其中抑制载波偶数阶边带用于下行链路数据传输,而主载波在BS站作为上行链路载波使用。理论推导了实现机理并进行了实验验证,结果表明当使用10 GHz射频驱动时可实现稳定的80 GHz光载毫米波信号,传输20 km后下行链路和上行链路功率代价仅为0.1和0.07 dB,表现出了较好的系统性能。     

基于色散光学的光波束形成网络

为了实现大波束指向范围和精细步进调节的光波束形成网络,采用了基于光学色散实现光真延时的方法.通过光开关实现N路高色散光纤路径切换获得大步进等延时差,实现了波束指向的大范围和大步进调节;通过调谐线性啁啾光纤光栅色散系数连续调谐获得小步进等延时差,实现了波束指向的小范围和小步进调节.结果表明,波束指向角度范围为-73.74...     

基于MZM的8倍频技术研究

通过理论建模,在中心站利用两级平行的马赫-增德尔调制器(Mach-Zehnder modul at or,MZM)组成一个光载毫米波倍频传输系统,两级MZM的射频驱动信号相位相差为45°。在基站利用PIN光电探测器对光信号进行直接探测,得到了纯度较高且频率为射频驱动信号频率8倍的毫米波信号。     

基于相位调制器倍频技术产生56GHz毫米波的光载无线通信系统

提出并实验研究了一种基于光相位调制器(PM)倍频技术产生56GHz毫米波的光载无线通信(RoF)系统。在中心站,通过28GHz射频(RF)信号驱动PM产生了56GHz光毫米波,并将下行的2.8Gb/s开关键控(OOK)信号调制到该光载波上,然后经过20km标准单模光纤(SSMF)传输至基站,最后由天线进行发射。用户终端接收后,采用相干解调恢复出基带信号。实验结果表明,56GHz光载毫米波信号经SSMF传输20km后其功率代价小于1dB,通过无线方式传输1.1m后其功率代价小于2.5dB。     

基于OFM的ROMMF模式色散的分析与仿真

分别从理论分析和仿真实验两个方面对基于光学倍乘法（OFM）的ROMMF（射频多模光纤传输）系统中的模式色散进行了研究,结果表明OFM具有克服模式色散的能力。然后与直接调制的ROMMF系统进行对比,并对两个系统的仿真结果进行分析和说明。     

基于数字交叉开关的波分复用光互连网络设计

设计了一种双层波分复用(WDM)光互连网络。上层为采用WDM和硬件路由技术的光纤环网,下层为采用8通道10Gbit／s数字交叉开关设计的星型网络。根据互连带宽要求,分别设计了两种支持1．056Git/s和4．224Gbit／s PCI总线全带宽的光网络接口卡(ONIC)。利用现场可编程门阵列(FPGA)在光互连网络中实现了数据包的硬件路由以及数字交叉开关的动态配置。随着网络规模扩展,每增加1个子网,子网间最大通信延迟增量仅为1．5μs。     

长途光缆骨干传输网光纤选型建议

目前我国各运营商都在建设自己的光长途骨干传输平台，光纤类型的选择已成为光缆建设的焦点。本文首先介绍了G.652和G.655光纤的特点，对波分复用技术应用于不同光纤的性能进行了比较，介绍了光传输网技术的发展对未来光纤的要求以及新出现的一些光纤，然后提出了在目前情况下长途光缆的光纤选型建议。     

正交频分复用无源光网络

认为当采用低频段的射频资源时,色散导致的双边带功率衰落对正交频分复用无源光网络(OFDM-PON)的影响很小。基于时分复用(TDM)架构的OFDMPON,充分利用正交频分复用(OFDM)技术的优势与TDM架构的无色性,与现有的以太网无源光网络(EPON)、千兆比无源光网络(GPON)兼容性高,是解决上行无色性传输的最优方案。基于OFDM的时波分复用无源光网络(TWDM-PON)充分利用了OFDM调制优势,用来提升单载波容量,在不改变TWDM-PON系统结构情况下,实现100 Gbit/s的高速接入,是未来无源光网络的重要候选方案。     

波长转换技术及其对光网络性能影响的研究

研究了 WDM光网络节点的组成结构 ,光联网是通过可重构的选路节点建立端到端的“虚波长”通道来实现源和目的之间端到端的光路连接的 ,而波长变换器又是实现虚波长通道的根本途径。在介绍了几种波长转换器结构的基础上 ,着重对比研究了波长转换技术对光网络组网的灵活性、节点操作的复杂性方面的影响。可见使用波长转换技术能充分利用有限的波长资源 ,提高波长重用效率 ,降低网络的阻塞率     

基于偏振复用技术的光频梳研究

为提高光频梳带宽和谱线平坦度,设计了一种基于偏振复用和电吸收调制(EAM)技术的光频梳产生方案。通过调整EAM参数产生除中心载波外的高平坦度光频梳,再结合偏振复用技术优化中心载波峰值功率,使得光频梳带宽整体提升一倍。文中讨论了相关参数对光频梳平坦度的影响,利用Optisystem软件搭建了基于该方案的微波频率可调载波重用全双工光载无线系统(RoF)。研究结果表明,在下行链路中当误码率为10^-9时,传输10 km与背靠背传输相比功率代价仅为0.42 dB。     

带有光放大的波分复用技术在光纤通信中的应用

本文论述了波分复用技术的优点及其应用；介绍了波分复用技术与光纤放大器相结合后的发展概况２；评述了波分复用技术发展中的主要问题及其在当前实用系统中的解决方案和今后的发展方向。     

基于频域编码的光码分多址城域/接入网

本介绍了基于频域编码的光码分多址技术的基本原理和组网的网络结构，提出了基于频域编码的上／下路复用器的实现方案，比较了光码分多址和波分多址技术的优缺点，最后指出基于频域编码的光码分多址技术是实现光城域网和光接入网的重要技术。     

一种基于MZM的电信号任意倍频方法

文章提出一种使用马赫-曾德尔强度调制器(MZM)产生输入信号的任意倍频信号的方案,利用该方法不仅可以产生输入信号的偶数倍倍频信号,还可以产生输入信号的奇数倍信号.通过设置马赫-曾德尔强度调制器的直流偏置点在线性偏置点,产生了奇数倍信号,通过设置直流偏置点在特殊的非线性偏置点,产生了偶数倍信号.通过调节输入信号的幅度,可以得到想要的高阶倍频信号.理论分析和实验证实了该方案的可行性.     

光突发交换核心节点的缓存结构设计

提出了光突发交换（OBS）核心节点上缓存结构的合理而高效的设计方案。在建立核心节点的突发流与突发竞争模型的基础上,提出缓存结构设计应满足的基本条件,进而义提出将缓存结构和交换结构相结合的集成结构方案;同时,通过归纳和扩展,提出缓存结构的多角度综合分类规则。分析和仿真结果显示,集成结构方案满足所提出的缓存设计基本条件,在不受成本等限制时,尽量使用光纤共享型,而且在同样的共享范围,输出型要比输入型好,特别是光纤共享情况更为明显。