基于逆散射方法的光纖非線性補償技術(shù)研究.pdf

1、近年來，隨著云計算、大數(shù)據(jù)等多媒體業(yè)務(wù)的蓬勃發(fā)展，廣大民眾對信息的需求呈現(xiàn)逐年增長的趨勢。因此要求現(xiàn)有的城域網(wǎng)和骨干網(wǎng)能夠承載更大容量的數(shù)據(jù)傳輸。光纖通信技術(shù)以其大帶寬(大于20 THz)、低損耗(小于0.2 dB/km)、低成本、抗電磁干擾等優(yōu)點，使其成為目前主流的有線通信方式。然而光纖并不是一種理想的傳輸媒介，信號在光纖中傳輸會受到色度色散、偏振模式色散、非線性效應(yīng)等因素的影響。相干光通信與數(shù)字信號處理技術(shù)的不斷發(fā)展與完善，使得傳輸

2、中所受到的線性和非線性失真都可以得到補償。由于非線性效應(yīng)的隨機特性，使得其補償難度加大，目前非線性效應(yīng)還不能實時有效的補償。
　　本文以逆散射方法抑制非線性效應(yīng)為研究主線。主要研究內(nèi)容如下:
　　首先，介紹了相干光通信系統(tǒng)的組成原理，重點介紹了IQ調(diào)制原理和相干解調(diào)原理，并進行了相關(guān)的理論分析。同時對逆散射理論進行了研究與理論推導(dǎo)。并且利用VPItransmissionMakerTM仿真平臺搭建了相干光通信傳輸仿真系統(tǒng)。

3、r>　　其次，研究了基于非線性頻譜管理的非線性預(yù)補償算法。運用該算法對輸入信號進行預(yù)補償處理，實現(xiàn)線性譜與非線性譜的均衡，以此來抑制非線性效應(yīng)對信號的不利影響。仿真結(jié)果表明，在傳輸距離為3600km，非線性系數(shù)為1.27 w-1·km-1，光纖損耗為0.2 dB/km的情況下，不考慮ASE噪聲時，本文所研究的非線性預(yù)補償算法相對于僅補償色散情況最高可提高2.02 dB;若考慮ASE噪聲(噪聲指數(shù)5 dB)，該算法最高可達1.79 dB的

4、非線性抑制效果。并且激光器線寬對該算法影響不大。
　　最后，研究了基于非線性傅里葉變換的非線性預(yù)補償算法。對發(fā)射信號進行預(yù)補償，消除信號非線性譜中的非線性分量，以此來抑制非線性效應(yīng)，提高信號傳輸質(zhì)量。本文分別仿真了QPSK和16QAM兩種調(diào)制格式的信號在光纖中的傳輸。仿真結(jié)果表明，該算法對這兩種調(diào)制格式所受到的非線性效應(yīng)都有很好的抑制效果。與僅補償色散算法相比，對于QPSK信號，理想條件下，系統(tǒng)性能最高可提高1.72 dB;僅考慮