方晓惠[1]2003年在《光码分复用关键技术及可调谐光脉冲生成技术研究》文中认为随着多媒体业务、因特网业务和宽带综合业务数字网的迅猛发展，对通信波长容量和传输速率提出了越来越高的要求，全光通信已成为光通信发展的目标，而全光局域网是近年来光通信研究的方向之一。本文的工作分为两部分：1）光纤光栅的OCDMA编/解码技术研究；2）半导体激光器注入锁定产生单波长和双波长光脉冲技术研究。基于步进啁啾光纤光栅的光码分复用频域编/解码的研究1. 发展了基于步进啁啾光纤光栅的频域相位编/解码器结构；2. 通过对m序列地址码做映射，提出了利用步进啁啾光纤光栅实现OCDMA编/解码的方法。对该编/解码器进行数值模拟，得到了预期的很好的相关特性。并讨论了影响编/解码相关性能的因素。分析了基于步进啁啾光纤光栅OCDMA编/解码器的系统性能。介绍了步进啁啾光纤光栅的制作，给出了用于写入步进啁啾光纤光栅的掩模板的设计原理和参数。注入锁定产生单波长可调谐光脉冲实验研究发展了一种腔外注入锁定产生波长可调谐光脉冲的方法。该方法利用一个商用的F－P半导体激光器联合可调谐滤波器和EDFA做外注入源。得到在9nm波长调节范围内边模抑制比高于25dB的实验结果，系统结构简单，成本低。发展了一种简单有效的两个增益开关调制的F-P半导体激光器互注入锁定生成单纵模光脉冲的实验方案。在25nm的波长调节范围内得到单纵模光脉冲的边模抑制比为26dB。首次利用一个增益开关调制的F-P半导体激光器以及一个直流偏置的F-P半导体激光器互注入锁定产生单模光脉冲。在19nm波长调节范围内边模抑制比高于30dB，重复频率为3.0GHz。叁、注入锁定产生双波长可调谐光脉冲实验研究发展了两个增益开关调制F-P半导体激光器之间互注入锁定产生双波长可调谐光脉冲的实验方案。在13.2nm波长调节范围内获得输出光脉冲的边模抑制比高于25dB。发展了增益开关调制F-P半导体激光器联合直流偏置的F-P激光器互注入锁定实验方案产生双波长光脉冲输出。输出光脉冲的边模抑制比在12.1nm波长调节范围内高于25dB。系统稳定，调节方便。
李月卉[2]2004年在《光码分复用（OCDMA）系统中码间干扰问题研究》文中研究表明光码分复用是未来高速全光通信网络的备选方案之一,同其它复用方式相比,光码分复用还处于相对不成熟的境地。本论文着重研究时域振幅编码和跳频扩时这两种典型的光码分复用系统中多用户干扰、色散和非线性问题以及光源消光比等带来码间干扰的因素,并提出相应的解决办法。论文首先回顾和总结了光码分复用系统的发展和现状,介绍了光码分复用系统基本原理、系统方案分类、码分复用关键技术,并分析了该技术面临的问题,指出同其它复用方式相结合的混合全光网络和采用光纤光栅编解码器是光码分复用技术的可能发展方向。在时域振幅编码系统中,首先介绍了光正交码理论,时域振幅编码系统模型,并通过对带来码间干扰的重要因素:多用户干扰,色散和非线性效应进行理论分析和仿真,提出采用光限幅器来减小多用户干扰,采用单模光纤搭配色散补偿光纤来减小色散和非线性效应等方法,减小码间干扰,提高系统性能。在跳频扩时系统中,首先介绍了基于光正交码的跳频扩时系统理论,系统模型,并通过对带来码间干扰的重要因素:多用户干扰,群速度色散和光源消光比进行理论分析和仿真,提出采用双光限幅器来减小多用户干扰,采用色散位移光纤来减小色散和非线性效应,采用随光源消光比变化动态设置解码器判决阈值等方法来减小码间干扰,提高系统性能。
高凯强[3]2017年在《光偏振编码通信系统关键技术的研究》文中指出光偏振编码通信是拓展光纤信道带宽的一种技术,也可应用于全光信号处理,其码元具有信息可扩展性强、信道利用率高、保密性好等特点。在努力挖掘带宽资源、追求光纤更大利用效率的当代,光偏振编码通信技术研究已成为维度复用和码元编码的主要研究方向。本学位论文在国家自然基金项目的资助下,针对光偏振编码通信系统发射、传输和接收各部分中的一些关键问题开展深入的研究工作,以正交偏振调制为基础提出一种双极性光学编码新方案,和双极性序列的乘法器,采用穆勒四元数对光纤器件进行描述,讨论了在PMF极端情况及SMF情况下,环境应力对通信系统输出偏振态的影响,提出一种差分的任意偏振态接收器结构,提高了偏振态的接收性能,从实验上验证了所提出的新型PolSKOCDM系统。本学位论文的主要工作有:1、分析偏振调制编码机制并对理论结论进行实验验证。采用Stokes矢量描述分析偏振态调制的关键参数,以幅度调制和相位调制来实现任意线偏振态和任意椭圆偏振态的调制。详细分析偏振主态的实验调整方法,完成电控SOA、光控SOA和电控LiNb03相位调制器的偏振调制实验,实现叁种方式偏振态调制。2、分析外界环境和光纤介质对传输光信号偏振态的影响。引入四元数描述双折射光纤,分析固有内应力双折射和附加外应力双折射对光纤拍长和双折射轴的影响,对应力大小变化和应力方向变化对光纤输出偏振态的影响进行计算。利用固有双折射很大的PMF对局部应力大小和方向对偏振态输出的影响进行实验验证,并由PMF理论和实验结果推论到SMF的适用应力范围。分析结论对于稳定偏振态输出的伺服矫正系统设计很有应用价值。3、完成以垂直正交偏振态为双极性码的偏振态编解码实验。正交偏振态的接收系统用单路偏振分束器解调出正交的两路光信号。任意偏振态接收系统,用一路分四路的方法,通过偏振控制器的调节,得到四个对应Stokes矢量的光强值,即可解算出任意偏振态。以任意偏振态接收系统为基础,提出了差分的偏振态接收系统。4、将正交的线偏振态和偏振传输矩阵抽象为乘法运算中的输入变量,由输入输出偏振态导出双极性码对应的米勒矩阵,并通过电流控制的SOA偏振旋转效应,实现了以垂直正交偏振态描述的双极性码乘法。5、实现了基于偏振编码的码分多址实验系统。在光信号处理上实现双极性乘法器的基础上,将正交的偏振态编码为双极性用户码,实现了光码分多址系统的编码器。以同样的双极性乘法器结构实现了光学相关器,以低通滤波器代替积分器,最终恢复出原始数据的波形,实现了码分多址系统的解码器。最终,实现了基于偏振编码的码分多址实验系统。所取得的创新成果主要有:1、提出一种对于双极性全光信号处理的新方式。以垂直正交偏振态对应为双极性码中的"+1"和"-1",提出了基于正交偏振态的光信号处理领域双极性编码方式。将正交的线偏振态和偏振传输矩阵抽象为乘法运算中的输入变量,由输入输出偏振态导出双极性码对应的米勒矩阵M(+1)、M(-1)。并通过电流控制的SOA偏振旋转效应,实现了以垂直正交偏振态描述的双极性码乘法。2、将正交偏振键控调制机制引入非相干时域OCDM编解码系统,提出一种新型OCDM编解码系统,拓展了 OCDM编解码机制。3、以正交偏振调制的双极性乘法器为基础,实现了两个双极性序列的乘法运算,实现了偏振键控光码分复用的编解码器。在解码器部分,不仅解决了本地地址码和到达信号同步的问题,同时用低通滤波器替代积分器,实现了原始用户数据调制波形的恢复。4、引入四元数,同时考虑光纤沿线的内应力双折射和外应力双折射,简化了环境影响分析。得出光纤受力大小及方向对于传输信号偏振态的影响,对于稳定偏振态输出的伺服矫正系统设计有很大帮助。5、提出一种基于差分的偏振态接收器结构,可极大降低非对称分布偏振态调制和解调受环境的影响作用。
李博[4]2005年在《OCDM/WDM系统中的编/解码器研究》文中研究指明作为实现全光网络的一种最有前途的方案之一,光码分复用(OCDM)系统正日益引起人们的关注。而作为光码分复用系统的关键,光编/解码理论与实现方法的研究是目前该领域的研究热点。近年来,由于超结构光纤布拉格光栅能实现性能良好的编解码过程,以及其潜在的低价格,结构紧凑密致等特点,采用超结构光纤布拉格光栅作为编解码器的方案十分引人注目。本文采用传输矩阵法,对超结构Bragg 光栅进行了细分,建立了传输矩阵模型,以一种比较直观的方式,分析了光栅的频谱特性与其结构的关系。通过研究表明,在写入深度一定的条件下,超结构Bragg 光栅的频谱特性仅与相移区域的位置以及相移的大小有关,而相移的大小直接由码字的筛选决定。因而,结合所选的码字,通过调整子光栅的长度比C这个重要参数,我们就能根据需要设计出各种频谱特性的超结构Bragg光栅。本文从整个OCDM/WDM 系统出发,提出了具体的光栅设计参数,并且给出了数值模拟结果。文中不仅对单信道系统进行了编解码实验验证,而且还对多信道系统之间的干扰进行了实验验证。结果表明,超结构Bragg 光栅基本上能实现单一WDM 信道内的多用户通信,但是由于本系统传输速率高,系统要求苛刻,使得OCDM 的用户数很少( ≤3)。
参考文献：
[1]. 光码分复用关键技术及可调谐光脉冲生成技术研究[D]. 方晓惠. 天津大学. 2003
[2]. 光码分复用（OCDMA）系统中码间干扰问题研究[D]. 李月卉. 电子科技大学. 2004
[3]. 光偏振编码通信系统关键技术的研究[D]. 高凯强. 北京交通大学. 2017
[4]. OCDM/WDM系统中的编/解码器研究[D]. 李博. 华中科技大学. 2005