【摘 要】
：
随着人们对大容量、高速通信需求的增加,以正交振幅调制（Quadrature Amplitude Modulation,QAM）为代表的高阶调制格式已经广泛应用于光纤通信。然而,高阶调制信号对振幅和相位噪声更加敏感,传输过程中要求更高的光信噪比（Optical Signal-to-Noise Ratio,OSNR）。光放大器噪声和光纤非线性限制了光通信系统中长距离传输的容量和距离,全光再生技术成为减
论文部分内容阅读
随着人们对大容量、高速通信需求的增加,以正交振幅调制（Quadrature Amplitude Modulation,QAM）为代表的高阶调制格式已经广泛应用于光纤通信。然而,高阶调制信号对振幅和相位噪声更加敏感,传输过程中要求更高的光信噪比（Optical Signal-to-Noise Ratio,OSNR）。光放大器噪声和光纤非线性限制了光通信系统中长距离传输的容量和距离,全光再生技术成为减少线性和非线性噪声累积的有效方法。近年来,高阶调制格式的全光再生开始引起更多的关注,要求光再生器具有多电平振幅和相位的再生能力。论文针对矩形QAM信号再生关键技术进行研究,提出基于I/Q分离、光相位共轭（Optical Phase Conjugation,OPC）和光参量放大（Optical Parametric Amplification,OPA）的三种QAM信号再生方案,主要工作内容和创新点如下:1.基于I/Q分离的全光矩形QAM再生技术研究针对矩形星座图的QAM信号,提出了一种全光同相（In-phase,I）/正交（Quadrature,Q）分离的再生方案,它由一个光I/Q分路器、两个PP-APSK再生单元和一个光I/Q合成器组成。其中相位保持的幅相键控（Phase-Preserving Amplitude Phase Shift Keying,PP-APSK）信号再生单元由非线性放大光纤环镜（Nonlinear amplifying loop mirror,NALM）器件实现。仿真表明,对于8QAM、16QAM和32QAM信号,当输入OSNR约为26 d B时,该I/Q分离再生器的噪声抑制比分别为3 d B、6.9 d B和4.5 d B。在基于I/Q分离的QAM再生方案中涉及两个APSK再生通道,需用到两个NALM器件。若两个通道能够共享同一个器件,势必会进一步降低成本。为此,研究了自相位调制（Self-Phase Modulation,SPM）马赫-增德尔干涉仪（Mach–Zehnder Interferometer,MZI）的两通道再生特点。从差分群时延（Differential Group Delay,DGD）的角度分析了光脉冲无重叠、完全重叠前和完全重叠后三种情形下的功率转移特性,提出了延迟互补传输方案来避免两个通道间的交叉相位调制（Cross-Phase Modulation,XPM）劣化。以四电平幅度调制（Pulse Amplitude Modulation,PAM4）信号为例,仿真验证了延迟互补传输方案的可行性,双通道再生后的噪声抑制比可达8d B以上。2.基于OPC的4QAM信号全光再生技术研究研究了非线性双向半导体光放大器（Semiconductor Optical Amplifier,SOA）中的双向OPC过程,仿真分析了光共轭4QAM信号的频谱响应、输入功率依赖性和信号质量。开展了偏振不敏感相位共轭实验,验证了双向OPC功能,实现了输出OSNR高达16d B的无误码共轭转换。基于SOA的OPC过程,提出一种基于双向正交泵浦SOA的相位保持幅度再生方案,实验分析了泵浦、信号及其端面反射光场之间的多重四波混频（Four Wave Mixing,FWM）转换过程,分析了前向光共轭4QAM的再生性能。测量了不同信号光功率和信号质量下再生信号的幅度和相位特性,实验获得2.2d B的幅度噪声压缩效果。3.基于光参量放大（OPA）的QAM信号全光再生技术研究提出一种基于SOA光参量放大的全光QAM再生方案,首次理论结合仿真对基于SOA的OPA再生方案对高阶调制信号的工作特性进行了分析讨论,实验研究了不同泵浦信号功率比（Pump to Signal Ratio,PSR）情形下4QAM信号的再生性能,同时实验测量了输入不同信号质量及不同波长情形下的幅度及相位输出特性,实验验证了OPA对4QAM信号10 nm波长范围内的再生。
其他文献
随着电商平台进入稳步发展时期,已经具备较强的声誉和规模,并吸引知名品牌在电商平台上开官方店售卖产品。为了与知名品牌竞争,争夺消费者以实现利润增长,近年来各电商平台纷纷推出自有品牌。一般而言,由于受到制造技术限制和成本制约,电商平台通常把生产过程外包给其它制造商。然而,仍有部分电商平台会自建工厂生产自有品牌。那么电商平台应该自己生产还是外包自有品牌的生产给其它制造商是当前诸多持有自有品牌的电商平台面
磁流体方程是一类被广泛地应用于工业生产的重要偏微分方程,它由纳维尔斯托克斯方程和麦克斯韦方程耦合而成,其理论分析和数值求解均为数学领域热门的研究方向。本论文将针对不可压磁流体模型及其相关耦合模型,设计数值格式并对其进行相应的理论分析,最后通过数值算例验证格式的准确性和稳定性。首先,对于经典的不可压磁流体方程,本文设计了基于Crank–Nicolson方法和有限元方法的全离散解耦格式。利用压力投影方
近年来,随着电力系统电力电子化的发展,基于新能源的直流微网系统成为了研究的热点。为实现新能源的收集、变换和传输,双有源全桥（Dual Active Bridge,DAB）DC-DC变换器成为了一个关键的能量变换装置。由于DAB DC-DC变换器中存在较多的非线性参数,传统的数学建模方式难以对其进行精确建模。此外,由于DAB DC-DC变换器中具有较多的开关器件并且在实际应用中其运行工况十分复杂,因
酵素是指以蔬菜、水果、中草药等为原料,以酵母菌、乳酸菌和醋酸菌等有益微生物为发酵剂,利用微生物将大分子物质转化为小分子物质并产生初级代谢物和次级代谢物等营养成分的功能性食品。沙棘作为“药食同源”植物,含有大量的黄酮类、维生素类等物质,具有提高免疫力、抗氧化能力和抗肿瘤等功能。青稞含有大量的膳食纤维,具有降血脂、降血糖和提高抗氧化能力等功能。为深度开发沙棘和青稞在功能性食品领域中应用,本研究以沙棘和
发展循环经济是实现国家“双碳”目标的重要路径,再制造是循环经济发展中的焦点。然而,尽管再制造能够为企业带来生产成本降低和碳排放量降低的益处,但是电动汽车等行业正面临着旧产品拆解和提取等再制造过程的技术难题。再制造过程创新（Process Innovation for Remanufacturing,PIR）是高效管理再制造的过程和解决再制造难题的重要路径。如,比亚迪、特斯拉和宁德时代等电动汽车供应
雷达是全天候、全天时、远距离探测和感知目标的主要手段。随着电磁环境的日益复杂,要求下一代雷达系统具备高频宽带、多功能一体化、软件可定义的雷达信号产生和接收处理能力。在当前雷达体制下,受限于电子器件的带宽和速率,在发射端需要由直接数字频率合成器或压控振荡器（Voltage-controlled Oscillator,VCO）产生基带或中频（Intermediate Frequency,IF）雷达信号
地面目标是地表信息的重要组成之一,对民生和军事领域都非常重要。然而,由于单一传感器的信息有限,基于单源影像的地面目标解译在许多应用中效果不佳。由于无人机多源影像可以反映地面目标在多个传感器中的信息,因此,基于无人机多源遥感影像的地面目标解译受到了越来越多的关注。然而,由于多源影像间的偏差,同一地物在不同影像中位于不同的位置,这使得原始多源影像难以直接用于地面目标解译。基于无人机多源影像的地面目标解
宽带电光调制器是高速光通信和微波光子系统的重要器件,其调制带宽、带内平坦度和半波电压对于系统的整体性能至关重要。相比于块体铌酸锂调制器、磷化铟调制器、硅基调制器以及石墨烯调制器,薄膜铌酸锂电光调制器具有调制带宽大、半波电压低、尺寸小等优点。目前,薄膜铌酸锂电光调制器的调制带宽已达100 GHz以上,理论带宽可达500 GHz,是实现超宽带电光调制最具潜力的技术方案之一。因此,对薄膜铌酸锂调制器进行
目的:背部手术失败综合征（FBSS）是指腰骶部手术后患者症状和体征未完全缓解或暂时缓解后又出现症状甚至加重的现象。通常认为其病理机制是硬膜外纤维化使神经根和神经囊受非机械牵拉和挤压所导致。目前预防硬膜外纤维化的方法主要是预防粘连,物理阻隔防粘连膜为首选,其在植入人体内,防粘连膜在生物降解过程中会被巨噬细胞吞噬,并且炎症及细胞因子会引起异物反应,从而减弱抗粘连效果。本课题旨在根据引起硬膜外纤维化和蛛
合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）动目标检测与跟踪在非法车辆定位及追踪、道路流量监测以及车辆智能导航等军民领域具有重要和广泛的应用前景。目前,SAR动目标检测与跟踪仍存在一些问题亟待解决:在SAR动目标检测方面,当检测慢速动目标时,尤其在高速平台及强杂波情况,慢速动目标与背景杂波分离困难,目标速度、位置等估计误差大,聚焦效果差,使得慢速动目标检测面临很大挑战。