论文部分内容阅读
随着通信及互联网行业各种业务的发展及新业务的开发,人们对通信容量及传输质量的需求日益增长。为了迎合这种需求,现今很多世界前沿性研究都在围绕太比特传输系统展开。现如今,单通道数据传送速率100-Gb/s已经商用,1-Tb/s及以上的速率也在积极的研究当中。为了实现大容量的传输,提高系统的频谱利用率,众多高级调制格式和复用技术已经被应用于现代光纤传输系统。目前一种达到或超越1Tb/s数据传输速率的有效办法是基于多载波超信道的传输系统。它可以把多个光载波复用在一起以达到高频谱效率,例如通过正交频分复用系统(OFDM)或相干波分复用系统(Co-WDM),而这些系统方案的关键器件之一就是多载波光源。多载波光源具有频谱利用率高的优点,且因为载波间隔固定可以很好的应用于正交频分复用系统,关于多载波光源产生方案的研究也己经成为一个热门的研究方向。基于单边带调制器的循环频移器结构所构成的多载波光源是主要实现方案之一。近几年来,有很多针对该多载波光源系统的研究,这其中包括I/Q调制器的误差对载波平坦性及信噪比的影响分析,以及针对该多载波光源的最优化设计。然而要实现符合传输系统要求的多载波光源,还有一点问题亟待解决。由于I/Q调制器是偏振敏感器件,系统内信号光偏振态的随机改变会对该多载波光源的稳定性造成很大的影响。因此,深入研究偏振态变化对多载波光源稳定输出的影响以及如何控制偏振态来实现光源稳定输出至关重要。针对这个问题,本文立足于基于单边带调制器的循环频移多载波光源已有的理论及实验研究基础,结合多载波光源各器件的基本原理及偏振特性,研究相应的仿真方案及解决办法。主要工作有以下几个部分:1.阐述多载波光源的发展现状及研究意义。2.简要介绍相关理论知识,包括偏振光的描述、几种偏振光表示方法及偏振控制器的相关介绍。3.建立理想情况下的基于单边带调制器的循环频移多载波光源系统的偏振分析模型,包括对组成光源的各个光器件如偏振控制器、滤波器、 I/Q调制器的模型建立及特性分析。4.模拟偏振光在多载波光源回路中的传输,跟踪循环各阶段的信号光偏振态的变化,数值仿真不含偏振控制器的多载波光源输出频谱。加入偏振控制器后,通过调整偏振控制器三个波片的角度,使多载波光源得到稳定的输出。5.搭建实验系统,验证理论分析的准确性。通过理论研究指导实验,得到稳定平坦的多载波输出结果。6.根据基于单边带调制器的循环频移多载波光源的工作原理,对理想条件下三阶谐波串扰对多载波光源平坦性影响进行理论推导及仿真;介绍一种抑制三阶谐波串扰的多载波光源改进方案,并对比两种方案的优劣性。综上所述,本论文从稳定性及偏振特性着手,对适用于太比特传输系统的基于单边带调制器的循环频移(RFS)多载波光源做了较为系统的研究。从多载波光源的数学模型出发,通过模拟偏振光在环路中的传输,对影响光源稳定性的偏振因素做了分析,得到一些重要的结论,同时也通过实验验证了结论的有效性及可靠性。