【摘 要】
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偏振复用技术是提高传输系统容量的途径之一。它是光纤通信中一种比较新的复用方式,在这种复用方式中,传输波长的两个独立且相互正交的偏振态作为独立信道分别传输两路信号,
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偏振复用技术是提高传输系统容量的途径之一。它是光纤通信中一种比较新的复用方式,在这种复用方式中,传输波长的两个独立且相互正交的偏振态作为独立信道分别传输两路信号,从而使光纤的信息传输能力提高一倍且不需要增加额外的带宽资源。高速光通信系统中有许多码型格式,不同的码型调制格式受到噪声、损耗、色散和非线性的影响是不同的。本文主要研究在高速光纤通信中的偏振复用和码型调制格式,采用软件仿真和实验验证的方法,分析不同码型调制技术在偏振复用系统中的传输性能。具体的工作从三个方面进行。首先阐述了偏振复用的基本理论、偏振复用系统的实现方法、常用偏振器件的工作原理,分析了色散、偏振模色散(PMD)、偏振依赖损耗(PDL)及带内四波混频效应(IFWM)对高速光纤传输系统性能的影响。然后利用Optisystem光纤通信系统仿真软件搭建了仿真模型。对高速传输系统中的非归零码(NRZ)、归零码(RZ)及载波抑制归零码(CSRZ)的传输性能进行了仿真,分别从色散容限和非线性容限两方面进行了对比分析；对采用偏振复用技术提高传输系统抗色散和抗PMD的性能进行了仿真验证,并对比分析了RZ码和CSRZ码在偏振复用系统中的传输性能。最后搭建了160Gbit/s光时分复用和2*80Gbit/s光偏振／时分复用实验系统。对比分析了两种系统中的IFWM效应,对采用强色散管理的方法抑制IFWM效应进行了实验验证。传输链路采用大色散斜率的标准单模光纤(SSMF)和色散、色散斜率补偿光纤混合的色散管理方式,能够很好地抑制“1”比特处的脉冲幅度变化和“0”比特处产生的寄生脉冲,提升系统的整体性能。在不需要前向纠错和功率代价小于3.6dB的条件下,实现了较长时间(时间大于2小时)的无误码(误码率小于10-12)传输。
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