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超长跨距无中继光传输新型技术的研究与试验

作 者: 董振华
导 师: 印新达
学 校: 武汉邮电科学研究院
专 业: 通信与信息系统
关键词: 超长跨距光传输系统 非线性 遥泵放大器 超低损耗光纤 DPSK
分类号: TN929.1
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 43次
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内容摘要


超长跨距无中继光传输系统具有端到端直达通路,与传统的光传输系统相比,线路中间无光放大器或光电转换器等中继设备,无需专门建设为其供电的中继站,建设与运营成本低。特别是对于我国目前进行建设的跨大区,特高压输电线路的配套光通信系统而言,可有效解决通信线路经过沙漠,沼泽,山区等无人区的问题,大幅度降低中继站的建设与维护成本。另外超长跨距无中继光传输系统还运用于石油管道输送,跨海峡与岛屿间海底光纤通信中。本文针对超长跨距无中继光传输系统中的几种新型关键技术进行了理论与试验研究,重点研究了非线性抑制技术、遥泵放大技术、新型光纤技术以及新型码型技术。具体的研究工作如下:(1)对光纤通信中受激布里渊散射(SBS)与自相位调制(SPM)效应进行了深入的理论与试验研究。提出了试验测试系统SBS阈值的方法,并通过试验验证了对信号进行相位调制能有效提高SBS阈值。通过试验证明了在大入纤功率情况下SPM效应会造成一定的通道代价,提出并验证了抑制SPM效应的两种方法。(2)对遥泵放大器进行了理论与试验研究。提出了通过试验测试结合理论计算设计遥泵增益单元(RGU)在线路中最佳放置位置的算法,并通过试验验证了算法的准确性。(3)对超低损耗光纤在长距传输中的应用进行了理论与试验研究,并通过试验验证了新型光纤相比于普通光纤对长距离传输性能上的改善。(4)对新型码型中DPSK调制技术及平衡接收技术在长距传输中的应用进行了理论与试验研究,通过试验的方法验证了基于相位调制的DPSK码型对长距离传输性能的改善。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-9
第1章 绪论  9-13
  1.1 超长跨距无中继光传输系统的定义及应用场合  9-10
  1.2 超长跨距无中继光传输发展现状及趋势  10
  1.3 本论文研究的目的及意义  10-11
  1.4 本论文研究的内容及创新点  11-13
第2章 长距离光传输受限因素及解决技术  13-24
  2.1 长距离光传输的受限因素  13-19
    2.1.1 光信噪比受限  13-15
    2.1.2 色散受限  15-17
    2.1.3 非线性受限  17-19
  2.2 超长跨距光传输系统中的关键技术  19-22
    2.2.1 光放大技术  19-20
    2.2.2 FEC 技术  20-21
    2.2.3 色散管理技术  21-22
  2.3 基于传统技术的超长跨距无中继系统传输试验  22-24
第3章 非线性抑制技术  24-35
  3.1 受激布里渊散射及其抑制技术  24-28
    3.1.1 SBS 产生的原理  24-25
    3.1.2 SBS 抑制技术  25-26
    3.1.3 SBS 抑制试验  26-28
  3.2 自相位调制及其抑制技术  28-33
    3.2.1 SPM 产生的原理  28-30
    3.2.2 SPM 对光纤通信产生的影响及其试验  30-32
    3.2.3 SPM 抑制方法  32-33
  3.3 非线性抑制技术传输试验  33-35
第4章 遥泵放大技术  35-43
  4.1 遥泵放大器的主要用途  35
  4.2 遥泵放大技术的基本原理  35-36
  4.3 遥泵放大器的几种基本形式  36-37
  4.4 遥泵放大器与EDFA 的区别  37-38
  4.5 遥泵放大器性能试验  38-42
    4.5.1 铒纤长度对RGU 增益与噪声指数的影响  38-39
    4.5.2 铒纤最优放置位置的研究  39-42
  4.6 遥泵超长跨距无中继传输试验  42-43
第5章 超低损耗光纤技术  43-48
  5.1 研究超低损耗光纤的意义  43
  5.2 超低损耗光纤的性能测试  43-44
  5.3 超低损耗光纤的应用  44-45
  5.4 基于超低损耗光纤的超长跨距无中继光传输试验  45-48
第6章 新型码型调制技术  48-64
  6.1 新型码型调制技术  48-51
  6.2 新型码型调制技术的关键器件  51-54
    6.2.1 激光器直接调制  51
    6.2.2 电吸收调制(EAM: Electroabsorption Modulators)  51-52
    6.2.3 电光效应及马赫-曾德调制器(Mach-Zehnder Modulators)  52-54
  6.3 基于相位调制原理的新型调制格式  54-64
    6.3.1 差分移相键控调制格式(DPSK)  54-55
    6.3.2 DPSK 信号的生成  55-56
    6.3.3 DPSK 信号的接收  56-59
    6.3.4 DPSK 对SBS 的抑制  59-60
    6.3.5 SPM 对DPSK 的影响  60-62
    6.3.6 DPSK 超长跨距无中继传输试验  62-64
第7章 总结与展望  64-66
  7.1 总结  64-65
  7.2 展望  65-66
参考文献  66-68
致谢  68-69
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文  69-70
附录2 主要英文缩写语对照表  70

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 光波通信、激光通信
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