發(fā)布時(shí)間：2018-05-31 16:19

  本文選題：全光波長(zhǎng)變換器件 + OFDM　； 參考：《電子科技大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：做為未來(lái)基于波分復(fù)用技術(shù)的全光網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)之一,全光波長(zhǎng)變換技術(shù)(AOWC)可以避開(kāi)“電子瓶頸”有效地解決網(wǎng)絡(luò)信道波長(zhǎng)爭(zhēng)用,實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)路由減少網(wǎng)路的通道波長(zhǎng)堵塞和顯著提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量,在動(dòng)態(tài)流量模式下更好地利用網(wǎng)絡(luò)資源。光網(wǎng)絡(luò)的整體性能受全光波長(zhǎng)變換器性能的直接影響,因此全光波長(zhǎng)變換技術(shù)的研究受到了人們的極大關(guān)注,它是目前光通信及全光網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域中的一個(gè)研究熱點(diǎn)。正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)具有頻譜效率高,對(duì)光纖信道色散具有魯棒性,可實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)調(diào)制且抗干擾能力強(qiáng),傳輸容量大等特點(diǎn),目前在光纖通信領(lǐng)域已有廣泛的應(yīng)用。不像傳統(tǒng)的數(shù)字單載波調(diào)制中的信號(hào),OFDM信號(hào)的時(shí)域波形是模擬的,其波動(dòng)如同隨機(jī)噪聲,這種獨(dú)特的特點(diǎn)使得OFDM信號(hào)進(jìn)行全光波長(zhǎng)變換時(shí)全光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器需具備線性轉(zhuǎn)換能力,以保證全光波長(zhǎng)變換后波形不失真,而目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于OFDM信號(hào)的全光波長(zhǎng)變換技術(shù)的研究還很少。本文闡述了目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于OFDM信號(hào)全光波長(zhǎng)變換技術(shù)的研究現(xiàn)狀,首次提出基于雙模注入鎖定FP激光器的方法實(shí)現(xiàn)OFDM信號(hào)的全光波長(zhǎng)變換的新方案:毫瓦功率級(jí)別的控制信號(hào)和探測(cè)信號(hào)耦合后注入FP激光器,通過(guò)適當(dāng)?shù)目刂?它們可以被注入鎖定到FP激光器中的兩個(gè)縱模,隨后,探測(cè)信號(hào)的傳輸會(huì)由控制信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)(即實(shí)現(xiàn)了波長(zhǎng)變換)。對(duì)基于該方案的OFDM信號(hào)的全光波長(zhǎng)變換進(jìn)行了數(shù)值仿真和實(shí)驗(yàn)研究,主要研究工作如下:1.搭建了基于雙模注入鎖定FP激光器的方法實(shí)現(xiàn)OFDM信號(hào)的全光波長(zhǎng)變換的系統(tǒng)數(shù)值仿真平臺(tái),驗(yàn)證了該方案對(duì)于實(shí)現(xiàn)OFDM信號(hào)全光波長(zhǎng)變換的可行性,數(shù)值仿真了轉(zhuǎn)換的OFDM信號(hào)的SNR與控制OFDM信號(hào)的注入功率比和頻率偏移的關(guān)系,同時(shí)仿真結(jié)果表明從控制信號(hào)到探測(cè)信號(hào)的傳輸響應(yīng)是基本線性的,但輕微的偏差將降低轉(zhuǎn)換的OFDM信號(hào)的性能,需要適當(dāng)控制該方案。2.搭建了基于雙模注入鎖定FP激光器的方法實(shí)現(xiàn)OFDM信號(hào)的全光波長(zhǎng)變換的系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),實(shí)驗(yàn)研究了該方案下此全光波長(zhǎng)變換器的性能,包括:注入鎖定前后的輸出光譜、頻率響應(yīng)、傳輸函數(shù)、對(duì)波長(zhǎng)及注入功率的性能容忍性、系統(tǒng)容量、及系統(tǒng)的功率代價(jià)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方案對(duì)于OFDM信號(hào)的全光波長(zhǎng)變換可以實(shí)現(xiàn)較大的頻率響應(yīng)帶寬,且該帶寬并不受限于FP激光器的電調(diào)制帶寬的大小,線性的傳輸函數(shù),較強(qiáng)的系統(tǒng)容忍性,大于40 Gb/s的系統(tǒng)容量,和小于3dB的系統(tǒng)功率代價(jià)。3.搭建了基于多模注入鎖定FP激光器的方法實(shí)現(xiàn)OFDM信號(hào)的全光波長(zhǎng)多播的系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),研究了該方案對(duì)于OFDM信號(hào)的全光波長(zhǎng)多播的性能。首次實(shí)現(xiàn)了5×20.41Gb/s的OFDM信號(hào)全光波長(zhǎng)多播的實(shí)驗(yàn)演示。在FEC閾值BER為2.3×10-3時(shí),五個(gè)信道的平均功率代價(jià)為2.8dB。
[Abstract]:As one of the key technologies of all-optical network based on wavelength division multiplexing (WDM), all optical wavelength conversion (AOWC) can avoid the "electronic bottleneck" and effectively solve the channel wavelength contention. Wavelength routing can reduce the channel wavelength congestion and improve the network throughput significantly, and make better use of network resources in dynamic traffic mode. The overall performance of optical networks is directly affected by the performance of all-optical wavelength converters, so the research of all-optical wavelength conversion technology has attracted great attention. It is a research hotspot in the field of optical communication and all-optical networks. Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) technology has many advantages such as high spectral efficiency, robustness to fiber channel dispersion, adaptive modulation, strong anti-jamming ability and large transmission capacity. At present, it has been widely used in the field of optical fiber communication. Unlike the traditional digital single-carrier modulation signal, the time-domain waveform of OFDM signal is simulated, and its fluctuation is like random noise. This unique feature makes the all-optical wavelength converter of OFDM signal to have the ability of linear conversion when performing all-optical wavelength conversion. In order to ensure that the waveforms are not distorted after all-optical wavelength transform, there are few researches on all optical wavelength conversion technology of OFDM signal at home and abroad. In this paper, the current research status of all optical wavelength conversion techniques for OFDM signals at home and abroad is described. For the first time, a new scheme based on dual-mode injection locked FP laser is proposed to realize the all-optical wavelength conversion of OFDM signal: the milliwatt power level control signal is coupled with the detection signal and injected into the FP laser. They can be injected into two longitudinal modes of the FP laser, and then the transmission of the detection signal is regulated by the control signal (that is, the wavelength conversion is achieved. Numerical simulation and experimental research on the all-optical wavelength transform of OFDM signal based on this scheme are carried out. The main research work is as follows: 1. A numerical simulation platform for realizing the all-optical wavelength conversion of OFDM signal based on the dual-mode injection locked FP laser is built, and the feasibility of the scheme for realizing the all-optical wavelength conversion of OFDM signal is verified. The relationship between the SNR of the converted OFDM signal and the injection power ratio and frequency offset of the control OFDM signal is numerically simulated. The simulation results show that the transmission response from the control signal to the detection signal is basically linear. However, a slight deviation will reduce the performance of the converted OFDM signal and need to be properly controlled. 2. 2. A system experiment platform based on dual-mode injection locked FP laser to realize the all-optical wavelength conversion of OFDM signal is built. The performance of the all-optical wavelength converter under this scheme is studied experimentally, including: the output spectrum before and after injection locking. Frequency response, transmission function, performance tolerance to wavelength and injection power, system capacity, and power cost of the system. The experimental results show that the proposed scheme can achieve a large frequency response bandwidth for the all-optical wavelength conversion of OFDM signals, and the bandwidth is not limited by the magnitude of the electric modulation bandwidth of the FP laser, the linear transmission function, and the strong system tolerance. System capacity greater than 40 Gb/s, and system power cost less than 3dB. 3. 3. A system experiment platform based on multimode injection locked FP laser to realize all optical wavelength multicast of OFDM signal is built. The performance of the scheme for all optical wavelength multicast of OFDM signal is studied. The experimental demonstration of 5 脳 20.41Gb/s OFDM signal with all optical wavelength multicast is realized for the first time. When the FEC threshold BER is 2.3 脳 10 ~ (-3), the average power cost of the five channels is 2.8 dB.
【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】：2017
【分類號(hào)】：TN929.1

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本文編號(hào)：1960505