一种基于光耦合器的全光正交频分复用系统和器件

提出了一种基于SiO_2平板波导技术,由两端口的定向耦合器、移相器和光延时线构成的全光离散傅里叶变换器(ODFT)。研究了该器件的原理,设计和优化了一个4×40 Gb/s的全光傅里叶变换芯片,并且给出了器件的设计细节和实现方法。在此基础上又设计了一个4×40 Gb/s的全光正交频分复用(OFDM)系统,消除了系统中的电子瓶颈。用VPItransmissionMaker(VPI)对该系统进行了仿真,并与采用幅度调制和差分相位调制方式的系统进行了对比。结果表明,基于全光傅里叶变换器的全光正交频分复用系统性能优越,经过320 km的传输后,误码率(BER)小于3×10^(-11)。全光正交频分复用是一种有潜力的高速长途传输技术。

基于多边带调制产生全光正交频分复用信号的研究

研究了基于双臂马赫-曾德尔调制器(MZM)产生全光正交频分复用信号的原理,讨论了正交光子载波的产生由MZM的射频驱动和直流偏置电压决定的特性;并对基于载波抖动对系统的损伤定义了一个新的参数——载波均衡,以准确地描述产生全光正交频分复用载波的传输性能。根据选择的载波均衡参数,得到了产生2,3,4和5条正交光载波的最佳工作点;在接收端采用改进的马赫-曾德尔延时干涉仪和光门实现全光离散傅里叶变换,并测得了光门的相位取值和接收端滤波器带宽对接收信号误码性能的影响;最后研究了基于5条正交光边带100 Gb/s全光正交频分复用的传输系统性能。

超100Gbit/s高速正交频分复用传输技术

光纤通信网络已进入速率超100Gbit/s时代,并向400Gbit/s/1Tbit/s迅速发展。目前在400Gbit/s/1Tbit/s速率以上的多数试验中,高速O-OFDM(光正交频分复用)可行的传输方案有CO-OFDM(相干探测光OFDM)、AO-OFDM(全光OFDM)和混合型电光OFDM三种系统。文章对比分析了三种高速O-OFDM系统发射端和接收端结构,综述了三种系统在高速光纤传输中的性能优缺点以及下一步研究的重点。

400 Gbit/s全光OFDM高速系统性能研究

AO-OFDM(全光正交频分复用)技术是利用光处理方式实现多载波和OIDFT(光离散傅里叶逆变换)/ODFT(光离散傅里叶变换),其优势在于能提高处理速率、降低能量消耗。文章结合AO-OFDM技术和单通道100Gbit/s DP-QPSK(双偏振四相相移键控)高阶调制技术,实现了谱效率达到2.7bit/s/Hz的400Gbit/s高速传输系统,在色散完全补偿情况下,实现了最大SEDP(谱效率-距离积重)为3 564km.bit/s/Hz的传输,并利用插入12.5%循环前缀的方式,使得系统色散容限达到70ps/nm。实验结果表明,采用AO-OFDM技术的系统具有优良的传输性能,可以作为下一代400Gbit/s高速传输系统实际应用的方案。

基于光FFT的8×112Gbit/s全光OFDM光纤传输系统

采用单个激光源,通过差分马赫-曾德尔(M-Z)外调制器产生8根等频率间隔为28GHz的光频梳,每根光频梳彼此相干并作为光子载波,经112Gb/s偏分复用(PDM)-正交相移键控(QPSK)信号调制后,波分复用后形成8路宽带的全光正交频分复用(OFDM)信号。接收端通过基于级联M-Z延时干涉仪(MZDI)的光学快速傅里叶变换(OFFT)实现全光OFDM信号的解复用。解复用后的每路信号经光采样后,采用与单载波PDM-QPSK系统中相同的数字相干解调进行数据恢复。提出的8×112Gb/s全光OFDM系统在背靠背情况下,误码率(BER)为10-3时,光信噪比(OSNR)较单载波112Gb/s PDM-QPSK系统多约9dB。8×112Gb/s全光OFDM信号经480km光纤传输后,OSNR损伤约1.6dB。仿真结果表明,全光OFDM系统的数字相干接收机可以较容易地实现对现有单载波系统扩容,并且不影响系统的传输性能。