基于时频域联合数据辅助MIMO均衡算法的多维度复用千公里级相干传输系统

基于少模光纤的模式复用系统利用单根纤芯中的正交模式实现各独立信道的并行传输,能够有效提升系统容量,解决单模光纤系统的容量危机.本文联合使用模式复用、波分复用与偏振复用技术,基于六模渐变型光纤实现了80个波长通道下32 Gbaud四模双偏振16阶正交振幅调制信号的1000 km相干传输,并在接收端使用时频域联合数据辅助8×8多输入多输出最小均方算法,以补偿由光纤传输导致的模式耦合及模间色散等线性损伤.与传统的纯时域或纯频域多输入输出最小均方均衡算法相比,该算法分别实现了57.1%的收敛速度提升与25.1%的收敛误差下降.经过1000 km少模光纤传输后,80通道每个模式及偏振态的误码率均低于开销为20%的软判决前向纠错编码阈值2.4×10^(-2),系统净速率达68.2 Tbit/s.

光纤通信中的相干传输技术在400G OTN中的应用研究

探讨同步传输技术在千兆光网络中的实际应用情况。通过介绍同步传输技术的基本概念,深入讨论超400G光传输网络面临的挑战及其在光传送网(Optical Transport Network,OTN)中的应用前景。研究重点分析调制与解码技术、自适应调整等关键技术,并提出改善信号强度、纠正色散问题、克服光纤内非线性影响以及提高光放大器效率的方法。在研究过程中,还优化了前向纠错机制和错误率控制策略,以推动相干传输技术在400G OTN网络中的应用,提高光网络传输效率和扩展容量。

基于光纤的高精度频率相干传输技术研究

基于航天测控等领域对高精度相干传输及高精度时延测量的需求,设计了一种基于光纤不同端站间的频率相干传输系统,阐述了其基本原理并进行初步试验验证。试验结果表明,不同端站间的同步精度可以达到皮秒量级,频率的短稳达到2.8*10-14/s,长期稳定性可以达到6*10-17/10000 s,实现了不同端站间频标的高精度相干稳相传输。

外调制宽带外差光相干传输链路的构建

设计了外调制微波外差相干模拟光传输链路。对比分析了外调制外差相干传输链路和外调制直接检测传输链路的性能,对影响链路的关键参数进行了分析,数值分析结果表明,该链路达到了设计要求。

面向下一代灵活光网络的数字相干光传输技术

为了适应不同颗粒度的业务需求,最大化波分复用传输系统的频谱效率,光网络正逐渐朝着更灵活、高效、节能的趋势发展.基于带宽可变收发机(BVT)的灵活光网络传输技术因而得到了广泛的关注与研究.本文概述了国内外支持灵活光网络的数字相干光传输技术的最新研究进展,包括发射端支持传输速率可变的自适应编码、调制技术以及接收端相应的调制码型识别技术,最后对灵活光网络传输的未来研究方向进行了展望.

高速相干光传输系统链路优化方案

针对高速相干光传输系统的链路优化配置问题,提出了基于逐次优化思想的链路EDFA(掺铒光纤放大器)增益配置方案,以优化不规则链路配置条件下的系统性能和调节代价。优化目标是在系统性能达到要求或接近最优的同时,尽量降低链路中所需调节的EDFA个数,以尽可能减少或避免由于链路功率调节所引入的调节时延、瞬态效应及代价。仿真结果表明,采用该方案可实现在系统性能接近最优的同时,将链路所需调节的EDFA个数从8个减少到4个,从而有效降低了最优化方案中由于过多的EDFA调节所引入的调节代价。

高速相干光传输系统数字信号处理技术研究

高的频带效率和能量效率,与先进调制方式相干检测技术有机地结合,针对下一代高速光通信网络而言,已经是比较有前途的技术.将电子技术领域中的数字信号处理功能有效地利用,无论对于偏振模色散和色度色散,还是光纤非线性效应和激光相位噪声等相关的传输损耗,相干光接收机都能够给予良好补偿.

基于面向下一代灵活光网络的数字相干光传输技术分析

结合灵活光网络的传输技术应用情况,对面向下一代灵活光网络的数字相干光传输技术展开了分析,从而为关注这一话题的人们提供参考。

400 Gbit/s 286 km超长站距无中继传输系统研究

为将400 Gbit/s高速率应用于超长站距无中继光传输系统,首先对400 Gbit/s双偏振-四进制正交幅度调制(DP-16QAM)及400 Gbit/s双偏振-八进制正交幅度调制(DP-64QAM)两种高阶调制码型及其对应的光信噪比(OSNR)要求进行了研究,然后通过实验研究了两种码型背靠背OSNR的要求及入纤光功率与误码率的关系,最后搭建了具有前后向拉曼放大器的400 Gbit/s超长距光传输链路,通过实验测试了两种码型对应的最远单跨传输距离。实验结果表明,400 Gbit/s DP-16QAM在G.652光纤上利用双向拉曼光放大器最远可以传输286 km,对于电力长跨距来说基本满足了大部分的应用场合。

连续变量纠缠交换对系统物理参量的依赖关系

以量子关联度和相干态量子离物传送的保真度为判据 ,在增益因子取 1和取最佳值两种情况下 ,计算了纠缠交换的质量对探测效率 ,传输效率及初始关联参量的函数依赖关系。计算结果可给实验设计提供有用参考。

高速率光传送系统维护方法的探究

目前,高速率光传送系统已经大量建成并大规模投入使用,由于其单波速率高,承载业务量大,若其发生传输中断,业务影响面将会非常大。本文以100G-OTN系统为例,通过对100G-OTN系统技术原理及中国联通本地网100G-OTN系统现状的分析,确定高速率光传送系统维护的重点及日常维护作业,以便及时发现隐患,确保系统的稳定及承载业务的安全。

超奈奎斯特相干光传输系统载波频偏估计算法

提出一种基于训练序列相位差+调频Z变换(CZT)的两级频偏估计算法。该方案采用设计的时域训练序列块并结合块内和块间多次平均平滑噪声影响,以较低开销实现频偏的稳定粗估计,并进一步基于第一级频偏粗估计设定第二级CZT估计范围,以较低计算复杂度完成最终高精度频偏估计。三载波128 GBaud偏振复用十六进制正交幅度调制(PM-16QAM)超奈奎斯特(FTN)波分复用(WDM)系统的仿真结果表明,加速因子为0.95、0.90、0.85时,所提算法训练开销仅为1.56%,即可实现-8~8 GHz范围内的稳定频偏估计,残余频偏分别为2、2.5、3 MHz左右。与估计精度基本相当的传统盲四次方FFT频偏估计算法相比,所提算法的总体计算复杂度显著降低,约为传统算法的8%。

一种CO-OFDM光纤通信定时同步算法

针对传统算法在信噪比(SNR)较低且存在传输色散的场景同步误差大的问题,发现了一种基于反正切运算的伪随机序列,能够对传统的Awoseyila定时同步算法进行优化,同时借鉴ES-CAZAC序列的部分思想,提出反正切伪随机序列CO-OFDM光纤传输定时同步算法。仿真实验表明,所提算法可以在低SNR和传输色散场景下有效降低定时同步误差。

辅助腔增强磁光力系统中的相干光学传输

提出了一种双谐振腔模式的磁光力学系统。在该系统中,左右两个光学谐振腔均由能量低的探测场和能量高的泵浦场驱动,其中左侧谐振腔存在机械振动模且与一个磁振子(钇铁石榴石小球)耦合,两个谐振腔的光场之间存在耦合。通过控制该系统中两侧探测场强度的比值、磁振子与腔光子之间的耦合强度、磁振子与机械振子之间的耦合强度以及左右两个谐振腔之间的耦合强度,光力系统会出现模式分裂、完美量子相长相干、完美量子相消相干、磁振子能量的吸收等现象。该系统中左右两个谐振腔之间的耦合起着关键作用,提供了一个量子通道并影响透明窗口的峰值。通过研究和操纵该系统中的参数,实现了对输出场的有效调控。研究结果在量子光学以及光子信息网络构建中有一定的应用前景。

光接入网络中的数字信号处理技术

采用先进的数字信号处理(DSP)技术,在发射机和接收机分别引入预处理和后处理,以提高光接入网络的频谱效率并延长传输距离。研究了一种基于光超奈奎斯特(Super-Nyquist)滤波的类9状态正交振幅调制(9QAM)信号多模均衡(MMEQ)后端DSP算法,使用这种方案,能够有效提高频谱效率,实现了频谱效率高达4 bps/Hz的正交移相键控(QPSK)信号传输;还研究了一种基于数字SuperNyquist信号前端预处理的方案,此方案的优点是不需要光预滤波即可达到相同的频谱效率。使用一个采用直接调制激光器(DML)、直接探测和数字均衡技术的高速无载波幅度相位-64状态正交振幅调制(CAP-64QAM)系统,在20 km标准单模光纤(SSMF)上实现了创纪录的60 Gbit/s CAP-64QAM信号传输;使用相干探测,实现了速率高达100 Gbit/s的64状态正交振幅调制-正交频分复用(16QAM-OFDM)实时传输系统,解决了实时OFDM信号处理中的关键问题。

400G长距启航在即 800G应用前景可期

信息技术的快速演进与发展,激发新兴业务与应用不断涌现,新型算力、AI、5G、6G等推动网络流量持续高速增长。作为新型基础设施承载底座,光纤通信网络骨干线路传输技术不断革新演进,单通路传输速率持续提升,根据Omdia公司预测,未来2~3年超100Gbit/s(不含100Gbit/s)速率网络将占据超过60%的全球相干光传输整体市场份额。本文重点探讨了400Gbit/s和800Gbit/s技术发展态势,同时分析了超高速传输“C+L”波段扩展关键技术进展,最后对超高速传输技术的未来发展进行了展望。