高速光纖通信系統(tǒng)中偏振模色散的補(bǔ)償及實(shí)驗(yàn).pdf

1、未來幾年內(nèi)，偏振模色散將是限制光纖通信系統(tǒng)向更高速率、更大容量和更長距離發(fā)展的主要障礙之一。本論文以補(bǔ)償光纖通信系統(tǒng)中的偏振模色散為目的，設(shè)計(jì)了一種新型的基于PLC技術(shù)的具有MZI結(jié)構(gòu)的PMD補(bǔ)償器。本論文從研究偏振模色散補(bǔ)償器的理論模型分析和軟件仿真出發(fā)，主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)部分： 首先，深入研究了偏振模色散的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)。從偏振模色散的定義、形成原因、表示方法和計(jì)算理論等方面闡述了本論文對(duì)偏振模色散的認(rèn)識(shí)。研究了邦加球、斯托

2、克斯向量、穆勒矩陣等數(shù)學(xué)方法和高階色散、偏振相關(guān)損耗、偏振主態(tài)和級(jí)聯(lián)法則等相關(guān)理論。為偏振模色散補(bǔ)償器的研究工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 其次，將目前的PMD模擬器按照其對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)模型分成了機(jī)械旋轉(zhuǎn)型、偏振控制器型和平面波導(dǎo)線路型三種理論模型。并且利用蒙特-卡洛統(tǒng)計(jì)方法對(duì)三種模型進(jìn)行了精確的數(shù)值模擬。進(jìn)而從數(shù)學(xué)模型的角度證明了，三種完全不同的模型理論上補(bǔ)償PMD色散的可實(shí)現(xiàn)性，而且對(duì)他們的理論性能作了詳細(xì)的比較分析。 再次，設(shè)

3、計(jì)并且深入分析了代表未來PMD補(bǔ)償器發(fā)展方向的第三種模型的具體補(bǔ)償器模型，即一種新型的基于PLC技術(shù)的具有MZI結(jié)構(gòu)的PMD補(bǔ)償器，簡(jiǎn)稱PLC型PMD補(bǔ)償器。并進(jìn)一步對(duì)這種補(bǔ)償器的關(guān)鍵技術(shù)作了詳細(xì)的實(shí)現(xiàn)原理剖析和BPM仿真。 最后，使用OptiSystem光通信系統(tǒng)仿真軟件對(duì)第二種PMD補(bǔ)償器，即偏振控制器型補(bǔ)償器在系統(tǒng)中的補(bǔ)償效果進(jìn)行了模擬仿真。仿真結(jié)果表明這種補(bǔ)償器在40Gbit/s通信系統(tǒng)下可以達(dá)到預(yù)期的補(bǔ)償效果。而且，利