文档介绍：分类号学号 512300200678633
学校代码 10487 密级
博士学位论文
超高速光传输系统中高精度
色散管理技术研究
学位申请人: 宗良佳
学科专业: 物理电子学
指导教师: 罗风光教授
答辩日期: . 19
A Dissertation Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements for
the Degree of Doctor of Philosophy in Engineering
Investigation of High-precision Chromatic Dispersion
Management Technology for Ultra-high Speed Optical
Transmission System
Ph. D. Candidate : Zong Liangjia
Major : Physical Electronics
Supervisor : Prof. Luo Fengguang
Co-Supervisor :
Huazhong University of Science & Technology
Wuhan 430074, P. R. China
August, 2011
独创性声明
本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研
究成果。尽我所知,除文中已经标明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集
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以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
学位论文作者签名:
日期: 年月日
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本论文属于
不保密□。
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学位论文作者签名: 指导教师签名:
日期: 年月日日期: 年月日
华中科技大学博士学位论文
摘要
随着光传输系统朝着超高速、超长距离、超大容量的方向不断发展,光纤的色度
色散对传输系统的影响越来越大。对于同样调制格式的光传输系统,100 Gb/s 系统的
色散容限只有 10 Gb/s 系统的 1/100。这就对传输光纤色散补偿的精确性提出了更高的
要求。而为了实现对链路的精确补偿,首先需要对光纤的色散进行准确的测量。本论
文从系统非线性抑制的角度分析了高精度色散管理技术对系统性能的提升,针对现有
光传输链路中的线路色散补偿以及接收端可调色散补偿相关技术进行了研究。另外,
在对现有色散测量技术分析的基础上,提出了一种快速色散测量方法,并搭建了系统
仿真实验进行了认证。
本论文首先对光纤中的物理损伤进行了理论分析,这其中包括色散、PMD 以及
各种非线性效应。文章从各种物理损伤的产生来源出发,给出了它们对传输系统性能
的影响。为后续几章的讨论与深入研究提供了理论基础。
针对高精度色散管理技术对于系统性能的提升进行了理论分析。首先对高速光传
输系统中的 IXPM 以及 IFWM 效应进行了分析,并且说明了利用合理的色散图设计能
够对这两种非线性效应进行抑制的机理。比较了高精度色散管理下的色散图与现有光
纤传输链路色散图的区别,并且通过系统仿真实验,得出了两种色散图下对系统非线
性抑制效果的对比。结果显示:采用高精度的色散管理技术能够提高超高速光传输系
统的传输性能。
针对现有光传输链路的色散补偿技术进行了全面的研究分析。首先,通过对现有
色散补偿技术的比较,得出了在链路色散补偿中采用三包层色散补偿光纤的优势。而
对于三包层色散补偿模块性能的判定,本论文提出了一种系统的判定方案:分别从系
统非线性相移大小以及色散曲线形状进行判定,得出了色散补偿光纤的品质因数
(FOM)越大或者色散补偿系数越大,由色散补偿模块带来的非线性相移越小。然而,
随着色散补偿系数的增加,色散补偿曲线将会与传输光纤不匹配,从而影响色散补偿
精度,带来非线性代价。因此,在色散补偿模块的选择上,需要同时考