高速光纤通信系统中一阶偏振模色散自动补偿技术的研究

偏振模色散(PMD)对10Gbit/s及更高速率的光纤通信系统的影响已不可忽略,因此PMD的补偿技术成为研究的热点问题。本文分析并通过实验验证了PMD引起的脉冲展宽对接收信号频谱的影响,在此基础上提出了一种PMD的补偿技术。在用保偏光纤模拟PMD效应的10Gbit/s的传输线路中实现了一阶PMD的自动补偿。

ABCD矩阵方法在主动锁模光纤激光器理论与实验分析中的应用

应用 ABCD矩阵方法从理论上对主动锁模环形光纤激光器进行了分析并与实验结果进行了比较 .

基于注入锁模光纤激光器的OTDM时钟提取技术实验研究

提出了一个新的全光时钟提取方案 :用非均匀复用后的OTDM信号去驱动主动锁模光纤环行激光器中的调制器件 ,得到复用前的单路时钟光脉冲 ,并且成功地从 2×10Gb/sOTDM信号中提取出

光纤中高斯型伪随机序列码偏振度的理论分析和实验研究

推导了准单色光波情况下高斯脉冲伪随机序列偏振度的简洁数学表达式.理论分析结果表明,偏振度与差分群延迟之间的关系与线路啁啾和光纤色散无关,并且此关系可以由光信号频谱半宽度Δω和分光比γ唯一确定.用10 Gbit/s 7级m序列归零码进行的实验表明:实验结果与理论推导基本一致,从而验证了推导公式的正确性.

通信光纤及光子晶体光纤偏振模式色散的测量方法

从基本原理、系统配置和优缺点等方面系统阐述了国际电工委员会规定的四种标准偏振模色散测量方法—琼斯矩阵本征分析法、波长扫描计算法、波长扫描傅立叶变换法和干涉法,并进行了比较和分析。通过对大模场光子晶体光纤偏振模色散特性分析,说明了针对普通单模光纤制订的标准测量方法可应用于新型光子晶体光纤的PMD测量。

一种新型主动锁模光纤激光器腔长稳定技术研究

提出了一种全新的主动锁模光纤激光器的腔长稳定方案 ,通过波长的变化检测腔长的漂移 ,使用波长锁定器得到偏移误差信号补偿腔长变化 实验得到了脉宽为 7.6ps的近变换极限锁模脉冲 ,其超模抑制比达到 6 0dB ,并且在近 2h的工作时间内工作稳定 ,波长漂移小于 0 .0 1nm 与已有的方案相比较 ,不但输出脉冲质量高、并可长时间稳定工作 ,而且由于采用了低成本的稳定方案 。

全光时钟提取中利用SOA抑制低频噪音的实验研究

针对基于高精细度F-P滤波器的40 Gbps全光时钟提取得到的时钟中所含有的低频率噪音,提出了利用半导体光放大器对其进行抑制的方案.理论上,利用SOA的传输函数对其低频抑制作用进行了分析,并通过实验予以验证.在实验中,利用该方案得到了较高质量的40 GHz时钟,均方根抖动<1.4 p.

降低频谱编码光码分多址系统干扰的实验研究

讨论了频谱编码光码分多址系统的多址干扰和噪声特性.选用m序列为地址码,利用可调谐布喇格光栅阵列实现了频谱编码,实验研究了在基于布喇格光栅编解码的光码分多址系统中可以利用平衡检测接收的方法消除多址干扰,但光源的频谱不平坦性,编解码器的不一致性都会降低平衡检测克服多址干扰的效果.讨论了差拍噪声对系统性能的影响,并提出了采用互补分配波长的新的编码方式,与原有系统相比,用户容量增大一倍,同时可以降低差拍噪声,使系统输出端噪声影响进一步降低.

基于法布里-珀罗滤波器的40GHz全光时钟提取实验

研究了在基于法布里-珀罗(F-P)滤波器的全光时钟提取实验中法布里-珀罗滤波器的精细度和信号码型对时钟提取的影响.根据理论分析,利用精细度为1012的F-P滤波器进行了时钟提取实验,并利用SOA进一步抑制时钟信号中的幅度抖动噪音,改善了时钟信号的质量.最终提取出低幅度起伏、低时间抖动的40GHz时钟信号.

基于光纤光参量放大的光脉冲压窄技术的研究

在高重复频率的光窄脉冲源中,为了获得更窄的脉冲,需要增加泵浦功率;但泵浦功率的提高会使光放大器的增益趋于饱和,放大的自发辐射噪音增强,脉冲光信噪比下降.为此,提出了利用啁啾管理和光纤光参量放大相结合的脉冲压窄方案.将强度调制后的泵浦光通过相位调制引入线性负啁啾,由于经参量过程后在新的闲频光上啁啾会加倍,从而进一步增大了信号的谱宽,并通过色散补偿介质实现了光脉冲压缩.实验给出了10GHz速率下的结果,通过泵浦光的相位调制在0.5W平均泵浦光功率条件下得到了脉宽19ps的光脉冲,结果与理论分析基本吻合.

基于UNI开关的40GHz注入锁模全光时钟提取实验

基于超快非线性干涉仪UNI开关具有超过40 Gbit/s的开关速度,提出一种在锁模环形腔内利用UNI开关进行时钟提取的新方案.按此方案进行实验,对40 Gbit/s伪随机信号进行时钟提取,得到了清晰稳定的时钟脉冲.与利用SOA的交叉增益调制注入锁模时钟提取方案相比,在此方案中注入到SOA的信号功率仅0.5 dBm,降低了7 dB左右,对SOA的运行更安全.

傅立叶域锁模光纤激光器的研究新进展

傅立叶域锁模(FDML)光纤激光器是目前激光领域中比较有活力的研究课题,有着巨大的应用前景。在介绍了FDML光纤激光器的发展状况和应用前景基础,论述了其基本原理,对其关键技术及多种新型技术方案做了介绍和比较,分析FDML光纤激光器的应用前景及发展趋势。

基于光纤中四波混频效应的全光串-并转换研究

为了实现高速信号的降速处理,设计并通过实验演示了一种高速全光串-并转换系统。在方案中,利用时钟脉冲自身的频谱宽度和光纤中四波混频的高速响应特性,可以从一个光分频时钟脉冲出发,利用光纤中群速度色散(GVD)致脉冲展宽效应,把一个重复频率为10 GHz的时钟窄脉冲在时域上展宽,并通过光纤中的四波混频过程,将一路40 Gb/s的归零(RZ)码信号转换成为4路10 Gb/s信号,完成串-并转换功能。该方案响应速率高,对波长和码率透明,并具有很大的转换路数可拓展性。

基于FPGA的数字视频光纤传输系统的研究

提出了一种基于FPGA的五路数字视频光纤传输系统的设计方案,实现长距离的视频监控。采用Xilinx Spartan系列的XC3S1000芯片为核心处理芯片,设计了基于时分复用技术的非压缩数字视频光纤传输系统。采用串行数字视频信号传输方式,实现了五路数字视频信号的光纤传输;并对高速PCB走线串扰做了深入的仿真研究。

10Gbit/s的光纤通信系统中一阶偏振模色散自动补偿技术的研究

分析并通过实验验证了光纤通信系统中偏振模色散引起的脉冲展宽对接收信号频谱的影响 ,在此基础上提出了一种偏振模色散的补偿技术。在 10Gbit/s的传输线路中实现了一阶偏振模色散 (PMD)的自动补偿。

一种40Gb/s单信道光纤通信系统中的动态色度色散补偿

提出了一种用于40 Gb/s单信道光纤通信系统中的动态色度色散(CD)补偿技术。采用2×2光开关,色散补偿光纤(DCF)等器件构成可调节色度色散补偿器;提取中心频率为12GHz的窄带电功率信号作为反馈信号控制可调节色度色散补偿器,提取的窄带电功率值随系统中的累积色度色散值的增大而减小。实验证明,整个补偿系统的最长响应时间为0.7 s;补偿范围和补偿精度分别为81.55 ps/nm和5.28 ps/nm,通过增加光开关的数量和缩短每段色散补偿光纤的长度可以进一步提高补偿范围和精度。通过对比补偿前后系统的眼图可以看出:该系统能有效地补偿40 Gb/s光纤通信系统中动态变化的色度色散。

光纤通信中声子损耗对受激布里渊散射的影响

对光纤通信系统中的受激布里渊散射(SBS)以及声子损耗对SBS的影响进行了研究。理论上,通过数值计算得出增大声子损耗能够提高布里渊阈值的结论;实验上,测量了不同长度的光纤在不同输入光功率下的反向Stokes光及输出光,观察了光纤中加入声子阻塞器对SBS阈值的影响,并测量了阻塞器位于光纤中不同位置时的SBS。研究结果表明,在光纤线路中加入声子阻塞器可以提高SBS阈值,而且在光纤的不同位置的阻塞器对SBS影响有所不同,在被测的60 km光纤上起点30 km处插入阻塞器时的布里渊阈值最高。

40Gb/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。

10Gb/s光纤通信系统一阶偏振模色散动态补偿系统反馈控制的实现

在偏振模色散（PMD）自动补偿技术中，如何根据反馈信号得到相应的控制信号，使补偿速度跟随偏振模色散变化始终是该技术的一个核心问题。提出了一种新颖的自适应抖动跟踪算法，完成了以微波信号为反馈的多自由度的一阶偏振模色散自动反馈补偿系统的跟踪补偿实验。算法成功地解决了传统算法在跟踪搜索过程中易陷入局部极值的问题，有效地克服了系统中的重要控制器件偏振控制器的磁滞现象以及动态补偿时跟踪搜索过程中易出现的瞬间恶化现象。实验结果表明该算法在对出现突发偏振模色散扰动后自动进行补偿的响应速度在ms量级，最快能达到1～2ms。

新型无本振毫米波光纤无线通信上变频系统

基于低速信号注入法-珀(FP)激光器可实现无微波本振光纤无线通信(RoF)上变频技术,但是得到的微波本振频率受到FP激光器中四波混频效率的限制,难以直接实现毫米波载波的RoF上变频。在注入锁定FP激光器的基础上提出了一种新型的、低成本的在光域直接产生毫米波载波的RoF上变频方案。由于注入锁定FP激光器过程中的动态载流子特性,上变频得到的载波信号带有正啁啾,故可用负色散介质对载波信号进行脉冲压缩,从而增强高阶谐波分量以完成毫米波载波的无本振RoF上变频。实验中采用2 Gb/s非归零码注入实现了载波为13.9 GHz,用2.5 Gb/s注入实现了载波分别为13.9 GHz和15.4 GHz的RoF上变频,并采用上述方案分别实现27.8 GHz和30.8 GHz的倍频载波分量的增强。进一步实验验证了用本方案实现载波频率约60 GHz可调谐毫米波的无本振RoF上变频的可行性。