利用光窄带滤波器加快帧时钟消失速度的理论和实验研究

帧内时钟提取是高速率的光分组交换中关键技术之一.帧时钟建立和消失的快慢决定了线路中的最小分组间隔, 从而影响了线路的分组速率.提出了一种利用半导体放大器(SOA)的自相位调制效应(SPM)导致的红移,利用光学滤波器减小分组时钟消失时间的方法, 并最终完成了10 Gb/s的分组时钟的提取, 建立和消失时间分别为2个和6个码元周期.     

偏振模色散自适应补偿实时控制系统的DSP的设计与实现

根据实验室现有的PMD(偏振模色散)补偿实验系统的需要,设计了一种基于DSP的实时控制系统。讨论了该实时控制系统的硬件和软件的设计与实现,对硬件电路进行了总体设计,分别对各部分的DSP最小系统、A/D采样硬件电路和D/A控制硬件电路进行了详细的分析和设计。介绍了软件的工作流程,设计了PSO算法模块在DSP系统中的实现。将该实时控制系统应用到PMD自适应补偿实验中进行了验证。结果表明,所设计的PMD自适应补偿实时控制系统对一阶和二阶PMD的补偿效果很好。     

40 Gb/s差分相移键控格式抗偏振模色散的性能研究

研究了40Gb/s非归零或归零格式下,差分相移键控和开关键控信号对一阶偏振模色散的影响.比较分析了不同偏振模色散影响下的各种调制格式的眼开度.结果表明:使用非归零和归零格式,在一阶偏振模色散情况下,差分相移键控信号均比开关键控信号有更高的眼开度;与归零差分相移键控格式相比,非归零差分相移键控格式受偏振模色散影响眼开度要小;对于给定的比特率,载波抑制归零差分相移键控格式比归零差分相移键控格式有更好的抗偏振模色散能力.     

偏振效应损伤的光通信系统失效概率估算

采用多重重要抽样方法,研究了受偏振模式色散和偏振相关损耗损伤的10 Gbit/s光通信系统的功率代价和失效概率.仿真结果表明,光滤波器对功率代价有重要影响.采用法布里-珀罗滤波器的系统比采用四阶高斯型滤波器的系统有更好的性能表现;发现功率代价通常随着啁啾因子的增大而增大,但当啁啾因子为0.5左右时,系统性能达到最好.仿真结果也表明,即使偏振模式色散和偏振相关损耗同时存在,DPSK系统比OOK系统有更强的PMD和PDL耐受性.     

级联双包层铒镱共掺光纤放大器的性能分析

基于速率方程和光传输方程,对级联双包层铒镱共掺光纤放大器(Er3+/Yb3+ co-Doped Fiber Amplifier,EYDFA)进行了研究.数值模拟计算得到级联双包层EYDFA的最佳光纤长度,以及前后向泵浦功率之比和光隔离器位置对于增益以及噪音系数的影响.通过选择合适的前后向泵浦功率之比和隔离器的位置优化级联放大器结构,其增益提高了4 dB,噪音系数降低了近3 dB.     

利用色散管理抑制半导体光放大器引起的信道间串扰

理论研究了半导体光放大器增益饱和效应引起的信道间串扰,数值模拟了多路信道复用时系统的误码率随复用信道数和光功率的变化情况,发现随着复用信道数的增加,半导体光放大器增益饱和引起的信道间串扰越来越严重.对利用色散管理技术抑制半导体光放大器引起的信道间串扰进行了实验研究,实验验证了信号色散补偿之前用半导体光放大器放大可以抑制半导体光放大器引起的信道间串扰.结果表明,采用先放大后色散补偿这种新的色散补偿方案,可以有效抑制半导体光放大器引起的信道间串扰.     

Robustness estimation of software-synchronized all-optical sampling for fiber communication systems

The robustness of the software-synchronized all-optical sampling for optical performance monitoring is estimated for 10-Gb/s fiber communication systems. It reveals that the software-synchronized algorithm is sensitive to the signal degradation caused by chromatic dispersion and nonlinearity in optical fibers. The influence of timing jitter and amplitude fluctuation of the sampling pulses is also investigated. It is found that stringent requirements are imposed on the quality of the sampling pulse and the tolerance of 1-dB Q penalty is measured. Considering the practically available optical sampling pulse sources, the results indicate that the amplitude fluctuation of the sampling pulses has the dominant impacts on the software-synchronized method.     

色散管理波分复用系统中的简并四波混频噪声

建立了强度调制色散管理波分复用的简并四波混频噪声标准差的理论计算模型,此理论模型考虑到了两种随机因素的影响:各信道内的比特流的随机性及脉冲初始相位的随机性.信道间的脉冲走离效应使色散管理光纤链路中的脉冲碰撞位置的分布比较复杂,这些碰撞位置又会对四波混频噪声标准差的值产生较大影响,所建立的理论模型充分考虑到了这种碰撞位置的影响.利用这个理论模型进行了相关计算,计算结果表明,优化的色散管理方案在保证脉冲稳定传输的同时,能获得较小的四波混频噪声标准差;当系统选择较小的占空比时,优化各信道脉冲的相对初始时延能较大程度地减小四波混频效应的不利影响.     

输入光特性对超快非线性干涉仪开关窗口的影响

就超快非线性干涉仪(UNI)的输入光特性对其开关窗口的影响进行了数值模拟和实验研究,输入光包括控制光脉冲和探测光脉冲。在数值模拟中,调节控制光脉冲和探测光脉冲的功率及脉宽,功率越高和脉宽越窄,窗口的形状越好。在调节过程中发现控制光脉冲和探测光脉冲都存在一个最佳的功率点使窗口的形状达到最优。如果继续增大控制光脉冲功率,会使窗口的顶部倾斜,窗口形状恶化;而继续增大探测光脉冲功率,窗口的消光比开始下降。在数值模拟的基础上进行了10Gb／s的超快非线性干涉仪全光开关实验,在实验中用连续光代替探测光脉冲以观察窗口形状。通过改变控制光脉冲和连续光功率来验证它们对超快非线性干涉仪开关窗口的影响。实验表明,应选用短而强的控制光脉冲和最优功率点的连续光,这与模拟结果吻合。     

介质膜滤波器色散特性的研究

采用信号处理的方法,对介质膜滤波器的滤波特性进行了详细的研究。介质膜滤波器是最小相位滤波器,它的幅度响应与相位响应之间存在希尔伯特变换规律,因此可以通过它的幅度响应重构它的相位响应,进而可以得到它的色散特性。为了验证理论分析,设计了射频调制法测试介质膜滤波器群速度延时的实验装置。实验测试了一个100GHz33信道的介质膜滤波器的群速度延迟。通过对实验结果与理论计算结果的对比分析,发现实验数据与理论分析吻合得比较好。最后,对介质膜滤波器的色散的特点进行了分析。