用于OCDMA编码器/解码器的色散补偿光纤的高差分群指数

一、High Differential Group Index of Dispersion Compensating Fibers for OCDMA Encoder/Decoder（论文文献综述）

曹永盛^[1]（2010）在《新型光标记交换系统及光控光交换器件的研究》文中研究指明随着互联网数据量与业务量的爆炸式增长,光通信已成为现代通信中的重要组成部分,其发展方向是大容量、高带宽的全光网（AON）。近年来,随着密集波分复用（DWDM）技术的广泛使用,光通信主干网的传输速度已可达到Tb／s量级。但作为光通信网络中不可缺少的一个部分——交换节点,仍需对数据进行光／电／光（O／E／O）转换和电域处理。由于电子交换与电信息处理速度已达到极限,这大大制约了现有通信网的传输速度,造成数据处理和传输的“电子瓶颈”。为解决这一问题,采用光电混合结构的光标记交换（OLS）技术,成为下一代光传输网（OTN）与光交换网（OSN）的发展方向。本论文对目前最前沿的两种光标记交换技术——正交调制光标记技术与光码（OC）标记技术的工作原理进行了理论研究,并通过仿真,对上述系统的参数设置与传输性能进行了分析比较；此外,通过理论研究与仿真分析,对基于自光电效应（SEE）的新型光控光交换器件——自电光效应器件（SEED）的工作特性与器件优化方案进行了研究。论文内容包括：1、正交调制光标记交换技术的研究搭建40 Gb/s ASK/FSK正交调制光标记交换系统的仿真模型：1)对正交调制光标记交换系统的结构、工作原理与传输性能进行了研究；2)对系统消光比（ER）、色散补偿方案与标记频率间隔等参数进行了优化,从而达到改善系统传输性能的目的；3)提出了一种利用光带通滤波器（OBPF）对FSK信号进行谱均衡的方法。仿真结果表明,利用该方案,可有效改善ASK净荷信号的接收质量；4)在网络核心节点处,提出了一种利用SOA-MZI结构对FSK光标记同时进行擦除与插入的方法。仿真结果表明,该方法可在功率代价很小的情况下,实现对FSK光标记的全光擦除与插入；5)引入两种先进调制方式——DPSK与DQPSK调制方式,通过对FSK、ASK、DPSK与DQPSK四种调制方式进行不同组合,提出40 Gb／s净荷下,DPSK/FSK、DPSK/ASK、ASK/DPSK、DQPSK/FSK与DQPSK/ASK共五种正交调制光标记交换系统。利用仿真软件,对上述系统搭建模型、分析系统性能、优化系统参数,并对不同调制方式与不同码型下的系统传输性能与抗噪性能进行了比较分析。结果表明,RZ-DQPSK/ASK标记交换系统可获得较高的标记传输速率、较高的接收灵敏度与较好的系统抗噪特性。2、相干探测光谱幅度码（SAC）标记交换系统的研究搭建40 Gb/s SAC标记交换系统仿真模型：1)利用光相干探测技术,对现有SAC标记识别单元进行了创造性改进：构建发射功率恒定,工作频率随时间线性变化的扫频本地振荡器（LO）。使用该LO对156 Mb／s,4波长SAC标记进行相干探测,并通过平衡检测法实现对标记的识别。利用该方法,可大大简化传统SAC标记识别单元,降低系统复杂度与成本,并可消除原有系统中过大的分光损耗；2)基于相干探测标记识别单元,利用仿真,对40 Gb／s多种净荷（IM、DPSK、DQPSK）下的SAC标记交换系统性能进行了验证,并通过比较分析,得知DQPSK净荷表现出了最佳的传输特性；3)提出了112 Gb／s,多信道、多速率、DQPSK净荷下的SAC标记交换系统,并利用仿真对其传输性能进行了验证；4)提出了一种由伪随机序列（PRBS）信号发生器和1-2光开关组成的新型SAC光标记编码器,并基于该编码器,首次对SAC标记的BER特性进行了测量；5)提出了相干探测隐式SAC标记系统,利用仿真,对625 Mb／s与1.25 Gb／s隐式SAC标记交换系统的性能进行了比较分析。结果表明,在该系统中,净荷速率不宜超过1.25 Gb／s,否则扫频LO将无法正确解出标记信号；6)提出了一种利用法布里-珀罗（F-P）可调滤波器与扫频激光器产生多频率SAC标记的方法。利用该方法,可减少标记发送单元中所需的激光器数量,简化系统结构,降低系统成本。在仿真验证中,使用单激光器可产生多达16个频率分量的SAC标记,并可将标记速率提高至1.25 Gb／s；7)基于标记栈原理,搭建相干探测多标记SAC交换系统。利用连续扫频LO,对40 Gb／s净荷下,携带256个标记的系统性能进行了验证。结果表明,净荷调制方式对标记接收质量影响很小。当标记数量由2个增加至64个时,标记质量下降幅度较大,但当标记数量由64个增加至256个时,标记质量只是略有下降。故使用标记栈路由可支持多标记系统正常工作；8)利用标记栈原理,提出了相干探测双节点SAC标记交换系统。通过搭建标记交换节点、标记处理单元与电控1×N光开关交换阵列,实现了可进行双节点交换、转发与传输的SAC标记交换网络。3、新型光控光交换器件——自电光效应器件（SEED）的研究在对量子限制斯塔克效应（QCSE）与SEED工作原理进行分析的基础上,利用等效电阻-电容（RC）模型、电压扩散表达式与基尔霍夫（Kirchoof）定律：1)对SEED光控光开关、对称SEED（S-SEED）光控光开关与S-SEED光控光缓存器进行了理论分析,并得出了上述三种器件交换时间随电压变化的近似解析式；2)根据理论分析结果与器件特性表达式,对上述三种器件的入射光功率、入射光波长与入射光强比等参数进行了优化,并通过仿真分析,得出了有效提高器件性能的方法；3)对基于SEED光控光器件的光标记交换系统进行了探索,尝试将基于SEED的光控光开关、光控光逻辑门与光控光缓存器应用于光标记交换系统的核心节点,期望可实现对光标记的全光处理及全光交换。

袁明辉^[2]（2006）在《非线性光纤环镜中信号传输分析及其应用研究》文中进行了进一步梳理在以波分复用（WDM）、光码分多址（OCDMA）和微波光子通信为代表的新一代光通信技术的推动下,光信号传输和处理技术得到飞速发展,对各类高速宽带光子器件的需求猛增。基于非线性光纤环镜（NOLM）的全光纤器件具有结构简单、工作速度高以及控制灵活方便等特点,将在高速宽带光子器件中占有重要地位。论文针对NOLM中存在着的高阶色散和偏振模色散（PMD）、高阶非线性效应（如交叉相位调制（XPM）、受激拉曼散射（SRS）等）以及控制光和信号光之间的各类失配等现象,以NOLM中信号传输及应用研究为主要内容,具有重要的理论和实际意义。第一章介绍了以IP over WDM、光码分多址（OCDMA）和微波光子技术为代表的光纤通信系统的整体发展方向以及高速光网络中关键光器件技术的发展状况;系统总结了NOLM在全光信号处理、光纤导航和定位系统、光通信等领域的主要应用;并总结了包括PMD、XPM、SRS和抖动等在内的主要因素对NOLM性能影响的研究状况。第二章基于非线性光纤光学,建立了单模光纤中考虑高阶色散和高阶非线性效应的光波传输方程,推导和建立了双耦合器NOLM中的光波传输模型和功率传输函数表达式,构建了NOLM性能分析平台,为开展NOLM性能分析和基于NOLM的光子器件设计奠定了基础。第三章系统分析了NOLM中PMD、XPM和SRS对数字光脉冲和微波光载波传输性能的影响,充分证明这些因素将导致较大的传输损伤。第四章探究了可能引起双耦合器NOLM中信号抖动的原因,建立了相关的分析模型,数值仿真分析了偏振失配对数字光脉冲和微波光载波、时间失配和相位失配对数字光脉冲性能的影响,并且探讨了波长漂移的影响。第五章提出和对比分析了NOLM中PMD补偿的技术方案,提出了基于HN-FBG-NOLM高速光开关、基于DDF-NOLM的高阶孤子压缩器和基于NOLM-SSFBG的OCDMA编解码模块方案,数值分析了它们的性能以及NOLM在信号处理中的作用。最后给出全文总结和主要创新点。

邓刘娇^[3]（2014）在《空间模式复用光通信系统中的主模式传输研究》文中进行了进一步梳理伴随社会信息化和经济全球化的进一步深入,各种新的通信业务大量涌现,如视频点播、视频会议、云存储、交互式网络电视等,这些新业务给通信网络速率和带宽带来了严峻挑战。在过去的二十多年里,持续飞速增长的流量需求使得波分复用成为了数据光网络的重要技术方案。然而,近期的研究表明,波分复用光通信系统的容量提升已开始面临瓶颈效应,其实验传输容量正在快速接近非线性光纤传输的香农极限。为了解决日益增长的流量需求和趋于平缓的容量提升之间的矛盾,关于提高传输容量和延长传输距离的新探索变得十分迫切。在目前的光传输系统中,时间、频率、偏振、多进制调制等维度的利用已接近极限,而空间维度是还有待技术性研究及拓展的物理维度。在引入空间模式维度之后,少模光纤中的模分复用技术被认为是进一步提升传输容量的重要方案。然而,光纤中的本征模式具有不同的群速度,由此导致的模式色散效应会限制光纤链路的带宽和传输距离。为了减小模式色散对传输链路的影响,降低接收端信号处理的复杂度,需要寻找一种能够使一阶模式色散最小化的传输状态,也就是输出光场与频率无关的传输状态。针对上述问题,论文完成的主要工作如下：（1）基于多模光纤的模分复用系统具有更高的复杂度,因此可采用少模光纤作为主模式研究中的传输介质。论文针对双偏振的二重简并模式传输需求,选择了一段可支持四个最低阶模式传输的少模光纤,并确定了此光纤的物理参数。（2）为了描述模式传输过程中的随机耦合现象,论文改进了一种少模光纤的分段级联建模方法,考虑了相邻光纤节段间的横向偏移大小、偏移方向、纤芯扭转角度以及光纤节段长度等随机因素,描述了少模光纤内的空间模式耦合与偏振模式耦合。（3）双LP11模式传输在系统实现和模式转换时具有低复杂度优势,而双LP21模式传输于近期被实验证明具有抗弯曲特性,因此,为了在模分复用系统中寻找更优的双模式传输方案,论文通过数值解析得到双偏振、二重简并LP11/12模式传输的偏振相关主模式及其差分群时延、功率分布和脉冲响应特性。从差分群时延的角度看,双LP2,模式传输比双LP11模式传输更适合于模分复用系统。将光脉冲激励至输入偏振相关主模式进行传输,还可使系统避免一阶模式色散和一阶偏振模色散。

二、High Differential Group Index of Dispersion Compensating Fibers for OCDMA Encoder/Decoder（论文开题报告）

（1）论文研究背景及目的

此处内容要求：

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例：

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

（2）本文研究方法

调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、High Differential Group Index of Dispersion Compensating Fibers for OCDMA Encoder/Decoder（论文提纲范文）

（1）新型光标记交换系统及光控光交换器件的研究（论文提纲范文）

（2）非线性光纤环镜中信号传输分析及其应用研究（论文提纲范文）

（3）空间模式复用光通信系统中的主模式传输研究（论文提纲范文）

四、High Differential Group Index of Dispersion Compensating Fibers for OCDMA Encoder/Decoder（论文参考文献）

• [1]新型光标记交换系统及光控光交换器件的研究[D]. 曹永盛. 北京邮电大学, 2010(11)
• [2]非线性光纤环镜中信号传输分析及其应用研究[D]. 袁明辉. 东南大学, 2006(04)
• [3]空间模式复用光通信系统中的主模式传输研究[D]. 邓刘娇. 北京邮电大学, 2014(04)

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