NRZ 码在弱非线性色散光纤中的演化及色散补偿后的非线性研究

随着色散补偿技术的成熟，高速光纤通信中另一个限制因素———非线性将随着光纤链路加长而积累起来，并引起新的波形展宽．就每一段光纤而言，均属弱非线性的色散光纤，因此，有必要对光信号在这种光纤中的演化进行深入研究．本文在前人研究的基础上得出了只考虑一阶初始非线性时ＮＲＺ码在弱非线性色散光纤中传输时域和频谱近似解析式，并且给出了频谱、波形随距离、色散、非线性的变化图．对于由正、负色散光纤组成的光纤链路，得出了色散达到最佳补偿时的非线性干扰系数．     

利用脉冲展宽理论研究偏振模色散的补偿技术

随着光放大器和色度色散补偿技术的不断提高,光纤的偏振模色散(PMD)已经成为限制超高速、超长距离光纤通信系统发展的主要因素。在40 Gb it/s或更高速率的光纤通信系统中,PMD的影响已不可忽略,必须考虑PMD的补偿问题。文章从PMD引起的脉冲展宽角度,对40 Gb it/s光通信系统中常用的几种PMD补偿技术的使用做了比较分析,指出自适应的主偏振态传输补偿技术比一阶后补偿技术和主偏振态传输补偿技术具有一定的优越性。     

利用普通SMF实现10Gbit/s信号全光长距离传输的研究

数值模拟了强度调制光信号在级联光纤放大器普通单模光纤通信系统中的传输,模拟中主要考虑了自相位调制、群速色散和自发辐射噪声,使用负色散补偿光纤去补偿群速色散和自相位调制。结果表明,若色散得到很好补偿,当放大器间距减少到５０ ｋｍ 时,无误码２ ０５０ ｋｍ 传输是可能的。     

相干光正交频分复用系统的数值仿真研究

未来的光纤传输技术将向高速、安全以及灵活智能化方向演进,以正交频分复用为代表的多载波技术将是超100 G系统的重要候选方案.针对光正交频分复用系统中严重的非线性物理损伤问题,文章搭建了相干光正交频分复用系统的数值仿真平台,考察了色散、激光器相位噪声及非线性损伤对系统传输性能的影响.数值结果表明:色散和激光器相位噪声对系统传输性能具有重要影响.色散引起的性能劣化可以通过电域数字信号处理进行有效补偿,基于非线性相移的非线性预补偿效果与入纤功率有关系,较大的入纤功率导致非线性损伤补偿效果略有下降.     

ROF系统中基于NLCFBG的可调色散补偿方法

在光载无线(ROF)系统中,光纤的色散会导致系统中传输的信号产生畸变,更为严重的是会引起系统输出射频信号的幅度随光纤传输的距离发生周期性的起伏变化,从而严重限制系统的性能。基于非线性啁啾光栅(NLCFBG)的可调色散补偿方法,为克服光载无线系统中光纤色散的影响提供了一个简便、灵活的方案。首先采用计算机仿真对该方案在光载无线系统中进行色散补偿的应用作了全面的分析,然后研究了光栅的群时延抖动对色散补偿性能的影响。研究结果表明,基于非线性啁啾光栅的色散补偿方案能对光载无线系统中双边带调制的射频信号传输进行有效的可调色散补偿,但光栅的群时延抖动会对传输的信号造成一定损伤,需要在光栅的设计、制作过程中进行优化。     

系统仿真在光纤传输特性教学中的应用

单信道速率愈来愈高以及采用密集波分复用技术使光纤中的各种非线性和色散效应对长途干线光纤通信系统性能的影响愈来愈大．如何使学生较好地掌握各种非线性和色散效应影响下的光脉冲传输规律对光纤通信课程教学具有重要意义．为此,教学实践中,采用布置大型作业,进行综合训练,引导学生进行系统仿真的方法,使学生较好地掌握相关的理论基础知识,同时增强了学生的创新能力、应用能力和实践能力,取得了较好的教学效果．     

级联在线半导体激光放大器补偿光纤色散的研究

提出了一种以周期配置的级联在线半导体光放大器(SOA)同时补偿光纤的损耗和色散的新色散补偿技术.通过系统仿真分析了10Gbit/s级联在线增益饱和SOA的色散补偿效果,以及常规单模光纤通信系统中SOA饱和增益、放大器间距、脉冲占空比、脉冲阶数等参数对系统传输性能的影响,并由此给出获得最佳色散补偿效果的系统和放大器参数及配置.     

高速光纤通信测量技术的发展趋势

 光纤通信单信道速率持续向100 Gbit/s甚至更高发展,对测量仪器的带宽提出了更高的要求。由于电子瓶颈的限制,传统的电示波器极限带宽在70～90 GHz。目前能够测量100 Gbit/s光通信信号的电示波器技术难度和成本越来越高。为了突破电子瓶颈的限制,需要采用新的采样机理对超高速光通信信号或超宽带光信号进行测量。介绍了光域采样的基本原理和相应的光采样示波器及光采样示波器研发的进展。随着信道速率的不断提高,光纤链路的物理损伤对信号的影响越来越显著,如何监测光纤链路的物理损伤成为超高速光通信网需要解决的问题。基于对光物理层损伤的研究,提出了采用分数阶傅里叶变换测量光纤链路色散和非线性效应的方法,并对高速光纤通信链路的测量技术发展作了展望。     

光纤孤立子与光孤子通信

光纤的一个重要特征:线性和非线性效应,如群速度色散效应和Kerr非线性效应.首先介绍了光孤子的概念,历史的研究,然后讨论了单模光纤中光孤子形成物理机制,比较了光孤子通信和光纤通信的优缺点,最后探讨了孤子间相互作用对光孤子通信系统的影响.     

高速光纤通信系统色散管理技术探讨

对色散的机理进行了理论分析,详细讨论了色散位移光纤、色散补偿光纤、啁啾(chirp)光纤光栅、光孤子、频谱反转、预啁啾、色散支持等色散补偿技术及补偿能力.分析比较结果表明,啁啾光纤光栅适于高速光纤的通信系统的最佳补偿方式.     

高速光纤通信系统中二阶PMD补偿方案的研究

偏振模色散效应严重制约着长距离高速光纤通信的发展,偏振模色散的自适应补偿成为光通信领域研究的焦点。在分析目前高速光通信系统中常用的几种PMD补偿技术局限性的同时,对高阶PMD及其补偿问题进行了分析与讨论,提出了二阶PMD补偿方案,并对该方案进行了推导。     

光纤孤立子与光孤子通信

光纤的一个重要特征：线性和非线性效应，如群速度色散效应和Kerr非线性效应。首先介绍了光孤子的概念、历史的研究，然后讨论了单模光纤中光孤子形成的物理机制，比较了光孤子通信和光纤通信的优缺点，最后探讨了孤子间相互作用对光孤子通信系统的影响。     

负色散光纤的弯曲损耗研究

采用等效传播常数法数值求解负色散波导光纤的弯曲损耗,通过将多包层光纤等效为阶跃光纤,求其等效阶跃光纤的传播常数和等效折射率,从而求得负色散波导光纤的弯曲损耗,在此基础上,以二阶色散补偿光纤为例,给出了色散补偿光纤的弯曲损耗与波长的关系曲线,与实际制造出的负色散光纤的弯曲损耗进行了比较,结果表明理论计算得到的数据与实验数据较一致。     

光纤色散对波分复用系统的影响

分析了光纤色散对波分复用系统的影响，讨论了在有初始频率啁啾的脉冲、非线性效应、激光器的相位调制噪声时光纤色散对波分复用系统的影响，并分析偏振模色散对系统性能的限制。     

Dispersive nonlinearity in Er-doped optical fiber

Optical dispersive nonlinearities in Er-doped optical fiber are discussed and measured at the third window wavelength 1.55 μm for optical communications firstly. The experimental method, which is developed by us, is based on dynamic scanning for fixed-point-interference (DSFPI) of two fiber beams. The real part and complex value of the third-order susceptibility at the wavelength are also obtained from the measured Kerr coefficient and nonlinear-absorption coefficient reported elsewhere. Foundation item: Supported by the National Natural Science Foundation of China(69487007) Biography: SONG Qian(1937-), female, Professor. Research direction: nonlinear optics and all-optical communications.     

高速光纤通信系统中高阶PMD补偿方法的研究

简要分析了偏振相关色散对光通信系统性能的影响,提出了一种三阶段高阶偏振模色散补偿方案。从理论上分析了它同时补偿偏振相关色散和偏振主态旋转的可能性,并就工作方式、控制算法和补偿理论进行了较为详细的分析与描述．     

克服光纤色散影响的技术

阐述了光纤色散与光源,光脉冲展宽间的关系,以及克服光纤散影响的技术,重点介绍采用色散补偿光纤与呆调调啁咪光栅补偿器件的实用技术。     

光纤中脉冲传输的稳定性数值分析

光脉冲在光纤中传输的稳定性是光通信及其相关领域的一个关键问题.针对包含高阶色散的光脉冲传输方程,通过数值方法分析了其稳态的稳定性,得出了稳定性条件,给出了部分仿真实验结果.研究结果表明,若考虑光纤的损耗以及高阶色散因素,其稳定性范围逐渐变小.     

A distributed optical fiber bi-directional strain-displacement sensor

Abstract A distributed optical fiber strain-displacement sensor is developed, which consists of an optical fiber gauge of strain-dis-placement and an optical time domain reflectometer (OTDR). The operational principle is the modulation of fiber loss in OTDR, i. e. thestrain and displacement in monitoring position are obtained from the bending loss of optical fiber bonded on the optical fiber gauge of strain-displacement. After examining the strain and displacement in the cantilever and the micro displacement rack respectively, the result indi-cates that the distributed optical fiber gauge of strain-displacement can monitor strains or displacements in different sensitive lengths. Thekey technique for measuring bi-directional strain-displacement is the pretreatment of bending of the freely suspended optical fibers, whichcan be identified with OTDR by inserting time delay optical fiber.