论文摘要
随着光通信系统高速率、大容量、高光谱效率的大发展,光纤的非线性效应成为制约系统带宽提高和传输距离的主要因素,传统的强度调制方式已不能满足更高的系统要求。频移键控（FSK）凭借其高接收机灵敏度、对光纤的非线性有很高的容忍度、易解调、及其应用于光标记交换中在光载波频段加入或提取标签信息而不影响传输光强度等方面表现出来的优势,成为近年来光传输技术的研究热点。论文在国家自然科学基金项目、国家863、新世纪优秀人才的支持下,对FSK关键技术及其在光标记交换中的应用进行了较完整的理论分析和实验研究。论文的主要工作如下:（1） FSK关键技术的分析探讨了FSK实现的关键技术,提出了一种新颖的高速FSK实现方案,详细阐述了其实现原理,并且针对其解调用的光滤波器,利用VPI仿真工具仿真分析光滤波器的各个参数对FSK信号解调的影响,分析表明对于我们提出的40Gbit/s的FSK信号产生方案带宽为80GHz的高斯阶数为10或更高阶数的高斯滤波器其解调效果最佳。（2） FSK传输性能分析及其在光标记交换中的应用利用提出的高速FSK信号产生方案,仿真研究高速FSK信号在不同入纤功率,不同色散补偿方式（前补偿,后补偿,混合补偿）下经过80km的SMF光纤链路传输后的接收机功率代价,对其色散容限和频率容限进行了仿真研究。仿真结果表明在1dB功率代价下后置补偿方式下高速的FSK的传输性能最佳,其色散容限达到95ps/nm。模拟和实验相结合探讨高速FSK信号在光标记交换中应用的可行性,仿真研究了消光比对ASK/FSK正交调制方式的传输特性的影响,实验实现了40Gb/s的RZ-FSK信号传输100km单模光纤及相应的色散补偿模块,其传输功率代价为2dB,并成功利用了SOA的FWM实现了RZ-FSK信号的全光波长转换,首次实验实现了ASK标记的10Gbit/s的FSK信号经过85km的传输链路和相应的补偿模块的传输系统,进一步完善高速FSK信号在光标记交换中的应用理论。