發(fā)布時(shí)間：2020-04-12 02:15

【摘要】：隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展,以IP為代表的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng),特別是近幾年,5G移動(dòng)通信、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的興起和不斷發(fā)展,使得以數(shù)據(jù)中心和城域網(wǎng)為代表的中短距離光通信面臨著巨大的網(wǎng)絡(luò)流量壓力。這些中短距離的光通信除了需要拓展傳輸容量之外,還需要繼續(xù)保持低成本的特性。相干通信技術(shù),作為有效的擴(kuò)容方式,能夠?qū)崿F(xiàn)大容量信息傳輸,而自零差檢測(cè)作為相干通信的另一種形式,能夠保持相干通信的高靈敏度、高譜效率特點(diǎn),并且簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu),降低成本。特別是近幾年模分復(fù)用技術(shù)中多個(gè)并行的光模式信道恰好為自零差檢測(cè)的導(dǎo)頻傳輸提供了通道。因此自零差檢測(cè)技術(shù)與模分復(fù)用技術(shù)相結(jié)合,能夠?qū)崿F(xiàn)大容量信息的低成本傳輸,為數(shù)據(jù)中心之間互聯(lián)、大容量城域網(wǎng)和接入網(wǎng)提供一種新的備選方案。本文主要研究了自零差檢測(cè)技術(shù),并將其與模分復(fù)用技術(shù)相結(jié)合,深入分析了基于自零差檢測(cè)的模分復(fù)用通信系統(tǒng)的各種損傷以及相應(yīng)的解決方法。然后,針對(duì)模間串?dāng)_導(dǎo)致的拍頻噪聲,提出了一種雙邊帶導(dǎo)頻的傳輸方法,有效提高了系統(tǒng)的傳輸性能。本文的主要工作如下:首先,研究了傳統(tǒng)自零差檢測(cè)的結(jié)構(gòu)與性能特性。通過(guò)公式推導(dǎo),分析了自零差檢測(cè)與傳統(tǒng)零差檢測(cè)的SNR損傷和OSNR代價(jià)。然后,通過(guò)仿真驗(yàn)證了基于單模光纖通信系統(tǒng)的自零差檢測(cè)的性能特性,包括相位噪聲抑制特性和光源線寬的容忍特性。最后仿真研究了非偏振敏感的自零差檢測(cè)系統(tǒng)。其次,研究了少模光纖中的光模式,驗(yàn)證了模式之間的正交性,分析了少模光纖的特有損傷,包括模式耦合、差分模群時(shí)延和模式相關(guān)損耗。然后,依據(jù)矩陣傳輸理論,分析了少模光纖的傳輸特性,建立了少模光纖的傳輸模型。再次,將自零差檢測(cè)與模分復(fù)用技術(shù)相結(jié)合,推導(dǎo)了模分復(fù)用系統(tǒng)中自零差檢測(cè)的OSNR代價(jià),建立了基于6模少模光纖的自零差檢測(cè)模分復(fù)用仿真系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了56×5×3Gb/s WDM-MDM-PDM QPSK信號(hào)50km的可靠傳輸。然后,分析了模式信道串?dāng)_、差分模群時(shí)延等因素對(duì)系統(tǒng)誤碼性能的影響,對(duì)比了MMA和CMA算法的均衡效果。然后,分析了系統(tǒng)對(duì)光源線寬的容忍特性,以及導(dǎo)頻路光帶通濾波器的帶寬對(duì)系統(tǒng)平均誤碼率的影響。最后,針對(duì)基于自零差檢測(cè)的模分復(fù)用系統(tǒng)中模間串?dāng)_所導(dǎo)致的拍頻噪聲問(wèn)題,提出了一種基于雙邊帶導(dǎo)頻的傳輸方案。建立了基于3模少模光纖的自零差檢測(cè)模分復(fù)用仿真系統(tǒng)。通過(guò)56×2Gb/s PDM-QPSK信號(hào)的傳輸,驗(yàn)證了這一方案對(duì)拍頻噪聲抑制的特性,并且能夠延長(zhǎng)系統(tǒng)的傳輸距離。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN929.1

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本文編號(hào)：2624149