高速光纖傳輸系統(tǒng)及新型光路交換網(wǎng)的研究.pdf

1、全光網(wǎng)是未來光通信發(fā)展的主要方向，是目前光通信研究的熱點之一。本論文在國家自然科學基金項目的資助下，圍繞全光網(wǎng)的傳輸和交換兩方面展開，主要研究內容包括高速光纖傳輸系統(tǒng)中的信道內非線性效應、高級相位調制技術、基于啁啾光纖光柵(CFBG)色散補償?shù)母咚傧到y(tǒng)傳輸和基于光路交換的全光交換網(wǎng)的實現(xiàn)。在深入研究的過程中，取得了以下主要研究成果： 1.首次分析了基于啁啾光纖光柵(CFBG)色散補償?shù)母咚俟饫w傳輸系統(tǒng)中的信道內非線性效應。利用微

2、擾法推導出了同時考慮群時延紋波(GDR)和信道內四波混頻(IFWM)時信號幅度的計算公式；同時，利用變分法推導出了基于CFBG補償色散的傳輸系統(tǒng)中由信道內交叉相位調制(IXPM)引起的相鄰脈沖時間抖動的理論模型。并基于這兩個模型詳細的分析了GDR對信道內非線性效應的影響，所得到的結論對深入研究和設計基于CFBG補償?shù)母咚俟饫w傳輸系統(tǒng)具有重要的意義： 2.比較了歸零碼(RZ)、載波抑制歸零碼、歸零-交替反轉碼以及載波抑制歸零-交替

3、反轉碼對由IFWM所引起的“影子”脈沖(ghost pulse)的抑制能力。所得結論為高速光纖傳輸系統(tǒng)設計提供了參考； 3.分析了歸零-差分相位調制傳輸系統(tǒng)中的相位噪聲。詳細比較了幾種相位噪聲對系統(tǒng)性能的影響；推導出了色散預補償和色散后補償這兩種補償方式下非線性相位噪聲的計算公式，并對這兩種色散補償方式下的相位噪聲、功率容限以及最優(yōu)信號峰值功率進行了詳細的分析和討論，所得結論對相位調制系統(tǒng)設計有實際指導意義； 4.實驗比

4、較了40Gbit/s非歸零碼(NRZ)在分別采用CFBG和色散補償光纖補償色散的傳輸系統(tǒng)中的性能；在全組成員的共同努力下，首次實現(xiàn)了基于CFBG色散補償?shù)?0Gbit/sNRZ信號無誤碼傳輸500km； 5.分析了單驅動z-切調制器無法產(chǎn)生占空比為33％和67％RZ光時鐘脈沖的原因，在此基礎上提出了一種解決方案，利用該方案得到了占空比分別為25％和56％的40Gbit/s無啁啾RZ光時鐘脈沖： 6.提出了一種新穎的調節(jié)R