文档介绍：华中科技大学
硕士学位论文
高速光纤通信系统传输特性研究
姓名:徐晓庚
申请学位级别:硕士
专业:物理电子学
指导教师:张新亮
20060116
摘要
随着信息爆炸性的高速发展,人们对信息传输速度的要求越来越高。40Gb/s 高速
光纤传输系统已成为近年来研究的一个热点。40Gb/s 高速光纤传输系统中有以下几项
关键技术是目前研究的重点:①低噪声及宽带宽的光放大器;②前向纠错码(FEC)
技术;③高效的信号复用及解复用技术;④对光噪声及光纤的非线性效应有着更高容
忍度和更高光谱效率的码型。本文在在国家 863 计划和武汉市重大科技攻关项目的资
助下,围绕着 40Gb/s 高速光纤传输系统特性研究问题,开展了较为深入广泛的研究工
作,取得了一些研究成果。概括全文,在研究中开展的工作及取得的主要成果有:
(1)在查阅国内外文献的基础上,论述了 40Gb/s 高速光纤传输系统涉及的关键技
术以及发展的现状。对码型选择的意义以及现今在高速光纤传输系统中主要使用的几
种码型进行了讨论。
(2)分析了马赫-泽德调制器(MZM)和电吸收调制器(EAM)的优缺点。基于
MZM 的理论分析模型,得到非归零码(NRZ)、归零码(RZ)和载波抑制归零码(CS-RZ)
及相应差分相移键控码(DPSK)的理论解析表达式,并给出了各种码型的光谱分析。
同时利用 Matlab 软件,数值模拟了各种码型的产生,并利用傅立叶变换的方法得到了
各种码型的光谱。数值模拟的结果与解析结果相吻合。
(3)利用 Optisystem 软件进行模拟,得到各种码型的波形、眼图和光谱,与前面
数值模拟结果相吻合。针对色散补偿光纤的不同放置方案,进行了不同距离比的模拟
实验,可知,对称补偿方案的色散补偿效果最佳。针对不同的传输码型,分别进行了
背靠背、色散容忍度和各种色散管理方案的模拟实验,比较了不同色散管理方案中各
种码型的最大传输距离。
(4)利用实验室现有的实验条件进行了 40Gb/s 高速光纤通信传输实验,进行了
背靠背、加纤长距离传输、各种码型色散容忍度和不同距离比的实验。可知 CS-RZ 的
传输性能最佳,NRZ 的色散容忍度最大。
关键词:高速光纤通信系统传输码型光谱分析色散管理方案
I
Abstract
With the information explosion, the requirement of speed and bandwidth are more
serious and urgent. Up to now, the large capacity and long-haul optical munication
technologies have been rapidly developed. The 40Gb/s high speed optical fiber
communication transmission system is ing one of hottest topic recently. The follow
technologies are the key issue for 40Gb/s high speed optical munication
transmission system: ①Low noises and wide bandwidth optical amplifier; ②High speed FEC
technology; ③Efficient MUX/DEMUX technology; ④The signal modulation formats with
higher optical noises, nonlinear effect tolerance and higher spectral efficiency. Sponsored by
national 863 projects and Wuhan technology innovation project, the 40Gb/s high-speed
optical munication transmission system prehensive investigated in this thesis.
The main achievements and conclusions are listed as follows:
(1) Researches on 40Gb/s high-speed optical munication transmission system
and its last developments a