目前,隨著云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)和人工智能等技術(shù)的高速發(fā)展,社會信息化程度不斷加深,通信網(wǎng)絡(luò)帶寬需求呈現(xiàn)爆炸式增長。相干光通信以其超高的光傳輸容量,越來越多地得到應(yīng)用。將全光再生技術(shù)融入相干通信系統(tǒng),能夠進(jìn)一步延長光傳輸距離、提升信號質(zhì)量,已成為全光再生技術(shù)的重要研究方向。全光再生技術(shù)是一種在光域?qū)崿F(xiàn)信號處理的技術(shù),避免了傳統(tǒng)光/電/光信號再生的帶寬和速度瓶頸。本文研究相干通信體制下高階調(diào)制信號的全光再生技術(shù)。論文的主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新如下:1.統(tǒng)一了泵浦消耗情形下空域和頻域中光纖非線性耦合理論,推導(dǎo)了空頻域復(fù)用光纖中四波混頻在泵浦消耗條件下的解析解。利用上述耦合理論,研究了多模四波混頻效應(yīng),數(shù)值仿真驗(yàn)證了解析解的正確性。研究表明,通過確定四波混頻的準(zhǔn)相位匹配范圍,可簡化波分復(fù)用或空分復(fù)用系統(tǒng)中級聯(lián)四波混頻(FWM)的分析過程;在泵浦消耗情形下,隨著轉(zhuǎn)移功率的增大,準(zhǔn)相位匹配范圍也越來越小。還討論了解析解在多波耦合方程的簡化和大規(guī)模并行相位運(yùn)算器設(shè)計(jì)等方面的應(yīng)用。2.提出一種基于碼型變換的正交幅度調(diào)制(QAM)信號全光再生方案,首先利用四波混頻的光相位共軛和參量增益飽和效應(yīng)實(shí)現(xiàn)星型QAM信號到低...

【文章頁數(shù)】：115 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
縮略詞表
第一章 緒論
    1.1 光通信發(fā)展概述
    1.2 相干通信中的全光再生技術(shù)現(xiàn)狀
        1.2.1 相干光通信技術(shù)
        1.2.2 全光再生技術(shù)
        1.2.3 高階調(diào)制信號全光再生
        1.2.4 全光再生器的性能監(jiān)測
    1.3 論文主要內(nèi)容
第二章 空頻泵浦消耗四波混頻的理論研究方法
    2.1 光纖非線性耦合模方程和數(shù)值方法介紹
        2.1.1 光纖非線性耦合模方程
        2.1.2 數(shù)值計(jì)算方法
    2.2 單模光纖泵浦消耗下四波混頻的解析分析
        2.2.1 泵浦消耗相位不敏感FWM的解析方法
        2.2.2 泵浦消耗情形的功率轉(zhuǎn)移特性
        2.2.3 泵浦消耗情形的相位匹配條件
        2.2.4 小信號近似與泵浦消耗情形的比較
    2.3 泵浦消耗條件下空頻域四波混頻的解析分析理論模型
        2.3.1 空頻域FWM耦合模方程
        2.3.2 解析解的驗(yàn)證
        2.3.3 解析分析方法的應(yīng)用
    2.4 本章小結(jié)
第三章 基于碼型轉(zhuǎn)換的星型QAM信號全光再生技術(shù)研究
    3.1 星型QAM全光再生系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
    3.2 QAM信號全光格式轉(zhuǎn)換方案
        3.2.1 格式轉(zhuǎn)換的原理
        3.2.2 調(diào)制格式轉(zhuǎn)換方案的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
        3.2.3 8QAM格式轉(zhuǎn)換的結(jié)果
        3.2.4 16QAM情形的仿真結(jié)果
    3.3 QAM信號的極坐標(biāo)全光再生方案
        3.3.1 極坐標(biāo)再生器的系統(tǒng)仿真結(jié)構(gòu)
        3.3.2 基于NOLM結(jié)構(gòu)的幅度再生優(yōu)化
        3.3.3 基于PSA的相位再生優(yōu)化
        3.3.4 極坐標(biāo)QAM再生器的系統(tǒng)性能
    3.4 本章小結(jié)
第四章 全光再生器的帶內(nèi)光信噪比測量技術(shù)研究
    4.1 光信噪比測量技術(shù)簡介
        4.1.1 光信噪比定義
        4.1.2 光信噪比帶外測量技術(shù)
        4.1.3 光信噪比帶內(nèi)測量技術(shù)
    4.2 全光再生器的帶內(nèi)光信噪比測量方法
        4.2.1 全光再生器的非線性噪聲轉(zhuǎn)移特性
        4.2.2 全光再生器帶內(nèi)光信噪比的測量原理
    4.3 基于PSA結(jié)構(gòu)的全光再生器的OSNR測量
        4.3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
        4.3.2 測量結(jié)果和討論
    4.4 本章小結(jié)
第五章 基于少模光纖非線性的參量放大和全光再生研究
    5.1 少模通信系統(tǒng)中的光放大和再生技術(shù)
    5.2 少模光纖參量放大器的研究
        5.2.1 少模光纖參量放大器的模型
        5.2.2 少模非線性光纖優(yōu)化
        5.2.3 少模參量放大的增益特性
    5.3 基于NOLM結(jié)構(gòu)的少模多通道全光再生
        5.3.1 少模再生器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
        5.3.2 FM-NOLM的工作原理
        5.3.3 最佳工作點(diǎn)的條件
        5.3.4 FM-NOLM的設(shè)計(jì)
        5.3.5 QPSK信號的再生效果
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 未來工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間取得的成果



本文編號：3797018