發(fā)布時(shí)間：2018-04-27 02:29

  本文選題：斯托克斯域 + 解偏振復(fù)用　； 參考：《電子科技大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：相干光通信可以容忍光纖色散效應(yīng)造成的的劣化和擴(kuò)展光纖C波段的容量,同時(shí)也擁有很高的動(dòng)態(tài)范圍和靈敏度,這使得相干光通信成為下一代光通信系統(tǒng)的主導(dǎo)技術(shù)。偏振復(fù)用技術(shù)可以成倍地提高傳輸速率并且可以靈活地在電域進(jìn)行均衡,所以偏振復(fù)用技術(shù)在今后的應(yīng)用中將會(huì)越來越廣泛。偏振復(fù)用系統(tǒng)中兩個(gè)獨(dú)立且相互正交的偏振態(tài)傳輸時(shí)會(huì)受到光纖中多種因素的影響,偏振態(tài)會(huì)隨機(jī)旋轉(zhuǎn)并且形成相互之間的串?dāng)_,導(dǎo)致接收端檢測到的信號(hào)發(fā)生不同程度的混疊。所以,對(duì)于偏振復(fù)用系統(tǒng)來說,必須在接收端實(shí)現(xiàn)信號(hào)的解偏振復(fù)用。基于斯托克斯域的解偏振復(fù)用方法(SS-PDM),可以容忍色散(CD)和偏振相關(guān)損耗(PDL)。此方法是利用偏振復(fù)用信號(hào)在斯托克斯域分布的特點(diǎn)來找出一個(gè)逆矩陣來恢復(fù)出原始的偏振態(tài)。本文主要利用SS-PDM算法的優(yōu)勢和特性將其創(chuàng)新性地應(yīng)用到相干光通信系統(tǒng)中:1.提出將SS-PDM應(yīng)用于相干光PDM-OFDM系統(tǒng),這樣無需在發(fā)射端插入訓(xùn)練符號(hào)就能實(shí)現(xiàn)解偏振復(fù)用。此方法可以用于不同調(diào)制的子載波并且不需要訓(xùn)練符號(hào),減小了系統(tǒng)開銷。用66.6-Gb/s的子載波4QAM調(diào)制的相干光PDM-OFDM系統(tǒng)和133.3-Gb/s的子載波16QAM調(diào)制的相干光PDM-OFDM系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,同時(shí)分析了這種方法的收斂速度,數(shù)十個(gè)符號(hào)就能達(dá)到收斂。2.提出一種基于SS-PDM的改進(jìn)的恒模算法。其可以在一個(gè)較大的PDL范圍內(nèi)避免奇異值問題的產(chǎn)生,還可以提高收斂速度。用100 Gbit/s的PDM-QPSK系統(tǒng),引入PDL去驗(yàn)證了這種改進(jìn)的CMA。此外,還分析了改進(jìn)的CMA的收斂速度的提升。最后,做了一個(gè)背靠背的實(shí)驗(yàn)來對(duì)改進(jìn)的CMA進(jìn)行了驗(yàn)證。3.提出一種基于斯托克斯域的PDL監(jiān)測和補(bǔ)償并將其應(yīng)用于CO-OFDM系統(tǒng),該方法通過偏振復(fù)用信號(hào)在斯托克斯域分布的特點(diǎn)計(jì)算出PDL并且通過旋轉(zhuǎn)移動(dòng)該分布實(shí)現(xiàn)PDL的補(bǔ)償。然后用仿真進(jìn)行了驗(yàn)證。對(duì)于CO-OFDM系統(tǒng),用66.6-Gb/s的子載波4QAM調(diào)制的相干光PDM-OFDM系統(tǒng)和133.3-Gb/s的子載波16QAM調(diào)制的相干光PDM-OFDM的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行了驗(yàn)證。
[Abstract]:Coherent optical communication can tolerate the degradation of fiber dispersion effect and expand the C-band capacity of fiber, and it also has a high dynamic range and sensitivity, which makes coherent optical communication become the dominant technology in the next generation optical communication system. Polarization multiplexing technology can increase the transmission rate exponentially and equalize flexibly in the electric domain, so polarization multiplexing technology will be more and more widely used in the future. Two independent and orthogonal polarization states in polarization multiplexing systems are affected by a variety of factors in the optical fiber. The polarization states rotate randomly and form crosstalk between them. The signals detected at the receiving end are aliased to varying degrees. Therefore, for polarization multiplexing systems, depolarization multiplexing of signals must be realized at the receiving end. The depolarization multiplexing method based on Stokes domain can tolerate dispersion CDT and polarization dependent loss (PDL). Based on the distribution of polarization multiplexing signals in Stokes domain, an inverse matrix is found to restore the original polarization state. This paper mainly uses the advantage and characteristic of SS-PDM algorithm to creatively apply it to the coherent optical communication system. In this paper, SS-PDM is applied to coherent optical PDM-OFDM system, so that depolarization multiplexing can be realized without inserting training symbols into the transmitter. This method can be used for different modulation subcarriers and does not require training symbols, thus reducing system overhead. The coherent optical PDM-OFDM system modulated by 66.6-Gb/s subcarrier 4QAM and the coherent optical PDM-OFDM system modulated by 133.3-Gb/s subcarrier 16QAM are experimentally verified. The convergence rate of this method is analyzed, and the convergence rate of dozens of symbols is analyzed. An improved constant modulus algorithm based on SS-PDM is proposed. It can avoid singular value problems in a large range of PDL and improve the convergence speed. Using 100 Gbit/s PDM-QPSK system, PDL is introduced to verify the improved CMA. In addition, the improvement of the convergence rate of the improved CMA is analyzed. Finally, a back-to-back experiment is done to verify the improved CMA. 3. This paper presents a PDL monitoring and compensation based on Stokes domain and applies it to CO-OFDM system. The PDL is calculated by polarization multiplexing signal distribution in Stokes domain and the compensation of PDL is realized by rotating the distribution. Then it is verified by simulation. For CO-OFDM system, the experimental system of coherent optical PDM-OFDM modulated by 66.6-Gb/s subcarrier 4QAM and coherent optical PDM-OFDM modulated by 133.3-Gb/s subcarrier 16QAM is verified.
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TN929.1

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本文編號(hào)：1808787