本文選題：頻譜整合 + 高非線性光纖��； 參考：《蘇州大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：光纖通信自90年代普及以來,隨著光纖制備技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展在通信速率和容量上已取得很大突破。以光纖作為傳輸媒介的WDM通信網(wǎng)絡(luò),是光纖通信領(lǐng)域的重大進步,然而WDM網(wǎng)絡(luò)固定的頻譜分配策略,漸漸難以適應(yīng)現(xiàn)代多樣的網(wǎng)絡(luò)通信需求,此時,具有靈活頻譜分配策略,頻譜利用率更高的基于正交頻分復(fù)用OFDM技術(shù)的彈性光網(wǎng)絡(luò)應(yīng)運而生。OFDM技術(shù)提出子載波概念,子載波之間相互正交,這使得相鄰?fù)ǖ乐g不需要設(shè)立隔離帶寬,從而大大提高了頻譜使用效率。彈性光網(wǎng)絡(luò)中,由于業(yè)務(wù)流量的復(fù)雜多變,系統(tǒng)頻譜資源被不斷的分配釋放,由于時間的積累,整個網(wǎng)絡(luò)中會出現(xiàn)一些空閑的頻譜,這些空閑頻譜不但造成了頻譜資源的浪費,而且提升了網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)阻塞的概率。因此頻譜整合成了彈性光網(wǎng)絡(luò)研究領(lǐng)域的熱點課題,關(guān)于解決頻譜碎片化問題的方法,目前主要集中于網(wǎng)絡(luò)算法和系統(tǒng)傳輸層兩個層面。系統(tǒng)傳輸層頻譜整合依賴于光通信領(lǐng)域的一項關(guān)鍵技術(shù)-波長轉(zhuǎn)換技術(shù)。波長轉(zhuǎn)換技術(shù)因其廣闊的應(yīng)用前景,一直備受關(guān)注。本課題研究集中于研究頻譜整合過程中的波長轉(zhuǎn)換技術(shù)。具體內(nèi)容包括:討論基于高非線性光纖的波長轉(zhuǎn)換器所存在的一些問題,比如SBS效應(yīng)限制輸入泵浦功率,進行多次波長轉(zhuǎn)換需多級HNLF,系統(tǒng)成本過高等。就基于HNLF的波長轉(zhuǎn)換器的這些缺陷提出優(yōu)化方案,具體包括:1.使用兩級HNLF級聯(lián)取代原先一級HNLF作為FWM效應(yīng)的非線性介質(zhì),在增加了非線性介質(zhì)長度的同時,一定程度上抑制了SBS效應(yīng);2.考慮到光纖具有雙向傳輸特性,提出使用一級HNLF外加兩個環(huán)行器的波長轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu),實現(xiàn)只使用一級HNLF即可完成兩次波長轉(zhuǎn)換過程,從節(jié)約系統(tǒng)成本的角度來看,這個方案有研究價值。除了提出方案以外,研究過程中我們還對提出的優(yōu)化方案,通過數(shù)字仿真和實驗的方式進行了測試驗證,得出的結(jié)果與預(yù)期基本一致。在介紹了關(guān)于HNLF波長轉(zhuǎn)換器的優(yōu)化方案的基礎(chǔ)上,將已優(yōu)化的波長轉(zhuǎn)換器應(yīng)用于一個具體的頻譜整合實例中,經(jīng)過測試分析,只要通過合理的計算設(shè)定波長轉(zhuǎn)換器的泵浦波長等參數(shù),均可實現(xiàn)較為理想的整合效果,頻譜碎片可被有效清除,轉(zhuǎn)換信號質(zhì)量良好。
[Abstract]:Since the popularization of optical fiber communication in 1990s, with the continuous development of optical fiber fabrication technology and network technology, great breakthroughs have been made in the communication rate and capacity. WDM communication network with optical fiber as the transmission medium is an important progress in the field of optical fiber communication. However, the fixed spectrum allocation strategy of WDM network is gradually difficult to adapt to the needs of modern network communication. At this time, there is a flexible spectrum allocation strategy. The elastic optical network based on orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) technology, which has higher spectral efficiency, comes into being as the times require. The concept of sub-carriers is proposed in this paper. The sub-carriers are orthogonal to each other, which makes it unnecessary to set up isolation bandwidth between adjacent channels. Thus, the spectral efficiency is greatly improved. In elastic optical networks, due to the complexity of traffic flow, the system spectrum resources are continuously distributed and released. Due to the accumulation of time, there will be some idle spectrum in the whole network. These idle spectrum not only cause a waste of spectrum resources. It also increases the probability of network congestion. As a result, spectrum integration has become a hot topic in the field of elastic optical networks. The methods to solve the problem of spectrum fragmentation are mainly focused on the network algorithm and the system transmission layer at present. The spectral integration of transmission layer depends on wavelength conversion, a key technology in optical communication field. Wavelength conversion technology has attracted much attention because of its broad application prospects. This paper focuses on wavelength conversion technology in the process of spectrum integration. The main contents include: discussing some problems of wavelength converter based on high nonlinear fiber, such as SBS effect limiting input pump power, multistage HNLFs required for multiple wavelength conversion, high system cost and so on. An optimization scheme for these defects of the wavelength converter based on HNLF is proposed, including: 1. The two-stage HNLF cascade is used to replace the original first-order HNLF as the nonlinear medium of FWM effect. The length of the nonlinear medium is increased and the SBS effect is restrained to a certain extent. Considering the bidirectional transmission characteristics of optical fiber, a wavelength conversion structure with one stage HNLF and two circulators is proposed. The process of wavelength conversion can be completed by using only one stage HNLF. From the point of view of saving system cost, This scheme has research value. In addition to the proposed scheme, the proposed optimization scheme is tested and verified by digital simulation and experiment, and the results are basically consistent with the expected results. Based on the introduction of the optimized scheme of HNLF wavelength converter, the optimized wavelength converter is applied to a concrete example of spectrum integration. As long as the pump wavelength and other parameters of the wavelength converter are reasonably calculated, an ideal integration effect can be achieved, the spectrum fragments can be effectively removed and the quality of the conversion signal is good.
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN929.1

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本文編號：1999597