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一种新颖的高速光纤频域传输系统

2020-12-08阅读(150)

一种新颖的高速光纤频域传输系统

论文摘要

光传输系统是现代通信网络的核心部分,随着通信数据量的增长,对传输系统传输速率的需求也越来越大。于是,高速光传输系统开始受到越来越多的关注。本论文在充分分析光纤传输底层物理量影响的基础上,结合无线通信技术里面的技术和傅立叶光学的基本思想提出了一种全新的光频域传输系统OFTS（Optical Frequency-domain Transmission System）,并对该系统性能做了充分的分析和研究。具体内容如下:（1）研究了动态密集波分复用光网络中直接调制-强度检测系统中的交叉相位调制和自发辐射导致的动态噪声积累效应对高速光脉冲传输时的强度噪声影响,修正了目前传输代价Q参数的计算公式。通过仿真分析了动态网络环境下两种噪声积累对动态光路径接收端误码率的影响,得出了交叉相位调制XPM相位噪声与动态网络中光纤段长度、段数、波长信道间隔、链路自发辐射ASE噪声等在内的链路参数之间的关系。（2）从空间傅立叶光学的基础出发,在理论、仿真的角度上提出并推导了时域傅立叶变换和反变换光学。利用空间光学中近轴光线在空间中传播的传递函数和光纤传递函数的类似性,以及空间中透镜和时域中调相器的功能可比性。任意几何光学中的系统在时域光学上都可以有对应的系统。进一步拓展了全光信号处理的技术。（3）在对光纤传输理论分析和时域傅立叶光学的基础上,提出并详细论证了OFTS系统的结构,通过在光纤链路的两端加上由调相器和色散介质组成的时域连续傅立叶变换和反变换单元,实现了光信号脉冲无线性畸变的长距离传输。采取适当的参数和结构后,仿真实现了OFTS系统单信道40100Gbps的高速传输链路,克服了传统传输方案在高速应用下的诸如偏振模色散等瓶颈问题。同时在光信噪比,残余色散,非线性性能,以及同其他传统方案的对比等方面定性地描述了OFTS系统特性。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1 绪论
  • 1.1 光纤通信系统
  • 1.2 高速光纤通信传输技术研究现状
  • 1.3 现阶段高速光纤通信传输技术存在的问题
  • 1.4 本论文工作和创新点
  • 2 光纤传输中底层物理量对于传输信号的影响
  • 2.1 光纤传输的数学模型与仿真
  • 2.2 底层物理特性对于信号时域和频谱影响分析
  • 2.3 底层物理特性影响理论的仿真及应用
  • 2.4 本章小结及创新
  • 3 一种新型的高速光纤频域传输系统
  • 3.1 正交频分复用技术
  • 3.2 光的正交频分复用技术
  • 3.3 从OFDM 到OFTS
  • 3.4 OFTS 系统分析
  • 3.5 本章小结及创新
  • 4 时域傅立叶变换与反变换光学
  • 4.1 空间傅立叶光学
  • 4.2 傅立叶变换结构的时间空间对应性
  • 4.3 时域连续傅立叶变换反变换结构
  • 4.4 本章小结及创新
  • 5 高速光通信单信道100Gbps OFTS 解决方案及性能分析
  • 5.1 仿真工具VPItransmissionMaker 介绍
  • 5.2 仿真中的OFTS 系统结构以及相应参数
  • 5.3 OFTS 性能仿真及结果分析
  • 5.4 本章仿真小结及创新
  • 6 全文总结
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录1 攻读硕士学位期间发表论文目录
  • 附录2 攻读硕士学位期间申报专利
  • 附录3 文中用到英文缩写简表

    • 相关论文文献

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