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偏振复用差分正交相移键控信号的传输特性研究

作 者: 熊勇
导 师: 张新亮
学 校: 华中科技大学
专 业: 光电信息工程
关键词: 偏振复用差分正交相移键控 偏振模色散 偏振相关损耗 传输特性
分类号: TN929.1
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
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内容摘要


随着移动互联网、光纤到户和物联网等新技术的出现和普及,现有的光传输网络已经不能满足日益膨胀的信息需求,单信道100Gbps及以上的高速大容量长距离光传输系统已经成为未来发展的趋势。由于传统的开关键控调制格式受限于自身特性并不能满足高速传输系统的需要,在这种背景下,各种新型调制格式相继出现并迅速成为光通信领域的研究热点。其中,偏振复用差分正交相移键控(PDM-DQPSK)由于具备很多优势,已经成为下一代高速光传输系统中最受关注的调制格式。本文在广泛阅读国内外相关文献的基础上,创新性地开展了PDM-DQPSK信号传输特性的理论、仿真和实验研究,主要内容包括以下几个方面:(1)结合文献报道,综述了PDM-DQPSK调制格式的最新研究进展。在介绍光调制技术和偏振光基本理论的基础上,对PDM-DQPSK信号的产生和解调作了分析,并比较了偏振态不同的表示方法。(2)理论上研究和分析了偏振模色散(PMD)和偏振相关损耗(PDL)对偏振复用信号产生的影响。其中,PMD加剧了信号偏振态的随机性,而PDL破坏了偏振正交性,都会增加偏振解复用的难度。(3)基于VPI仿真软件比较了时隙对准和时隙间插的PDM-DQPSK信号在色度色散、偏振模色散和非线性等不同传输损伤单独和同时作用下的传输特性,分别考虑了单信道和多信道工作的情况。结果表明,时隙间插信号由于非线性容限高,更适合长距离传输。在仿真研究的基础上,还对单信道时隙对准的PDM-DQPSK传输系统链路中色散和非线性等参数的配置进行了优化设计,结果表明系统的传输性能得到很大改善。(4)实验研究了时隙对准和时隙间插偏振复用差分相移键控(PDM-DPSK)信号的传输特性,并实验验证了偏振解复用信号的射频谱与解复用效果之间的对应关系,为偏振跟踪技术提供了依据。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-18
  1.1 课题研究背景和意义  9-10
  1.2 国内外研究概况及发展趋势  10-17
  1.3 本文的工作安排  17-18
2 光调制技术及偏振光基本理论  18-30
  2.1 光调制技术  18-21
  2.2 PDM-DQPSK 信号的产生和解调  21-26
  2.3 偏振光基本概念  26-27
  2.4 偏振态的描述  27-29
  2.5 本章小结  29-30
3 PMD 和PDL 基本特性及其影响  30-46
  3.1 PMD 基本特性  30-34
  3.2 PMD 的统计模型  34-38
  3.3 PMD 对偏振复用信号产生的影响  38-40
  3.4 PDL 基本特性  40-41
  3.5 PDL 对偏振复用信号产生的影响  41-45
  3.6 本章小结  45-46
4 PDM-DQPSK 信号的传输特性研究  46-68
  4.1 PDM-DQPSK 传输系统简介  46-48
  4.2 单信道PDM-DQPSK 的传输特性  48-61
  4.3 多信道PDM-DQPSK 的传输特性  61-65
  4.4 偏振复用传输系统的优化设计  65-67
  4.5 本章小结  67-68
5 PDM-DPSK 传输系统的实验测试  68-75
  5.1 PDM-DPSK 实验系统简介  68-69
  5.2 PDM-DPSK 信号的传输测试  69-73
  5.3 偏振解复用信号的射频谱  73-74
  5.4 本章小结  74-75
6 总结与展望  75-77
致谢  77-79
参考文献  79-82

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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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