1 华中科技大学武汉光电国家实验室， 湖北 武汉 430074
2 武汉邮电科学研究院光纤通信技术和网络国家重点实验室（筹）， 湖北 武汉 430074
基于光波时空二元性理论，研究了时间透镜和光脉冲在色散介质中传输的原理，提出了一种利用光脉冲频谱包络来传输光信号的方法：利用光脉冲的频谱包络在色散介质中保持不变的原理，在发射端用基于时间透镜的全光傅里叶逆变换器件将光脉冲的频谱包络转换到时域进行表示，从而得到新的传输符号；在接收端用基于时间透镜的全光傅里叶变换器件将原始光脉冲序列恢复。该传输系统可以消除色度色散、偏振模色散、时间抖动等线性畸变对光脉冲的影响。给出了全光傅里叶变换/逆变换器件的具体实现方法和10 Gb/s-200 km无预啁啾、无任何色散补偿的传输实验，验证了该方案的正确性与可行性，为高速光纤通信提供了一种新的方案。
光通信 傅里叶光学 时间透镜 全光傅里叶变换/逆变换 平方相位调制 色散
Author Affiliations
Abstract
Wuhan National Lab for Optoelectronics, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China
Phase pre-emphasis is theoretically studied and introduced to reduce peak-to-average power ratio (PAPR) in optical orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) systems. In intensity modulated (IM) systems, simulations show noticeable PAPR reductions: 4.14 dB (N = 16) and 15.48 dB (N = 512) in time lens-based OFDM, N is the number of subcarriers. An equation is developed to calculate phase values and is proved to be effective. Optical implementing methods are proposed and analyzed. In a time lens-based OFDM system, phase pre-emphasis reduces fiber nonlinearity and results in a 5.2-dB increase of launch power at the bit error rate (BER) of 10?6. Simulations also show similar PAPR reduction and fiber nonlinearity mitigation in optical inverse discrete Fourier transformer (OIDFT) based OFDM systems.
峰均比 正交频分复用 光纤通信 相位预加重 光纤非线性 060.4230 Multiplexing 060.4510 Optical communications 190.4370 Nonlinear optics, fibers Chinese Optics Letters
2010, 8(9): 875
Author Affiliations
Abstract
1 Wuhan National Laboratory for Optoelectronics, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China
2 Department of Computer Science and Technology, Central China Normal University, Wuhan 430079, China
3 Key Laboratory of Information Photonics and Optical Communications, Ministry of Education, Beijing University of Posts and Telecommunications, Beijing 100876, China
We propose a novel and simple all-optical 160-Gb/s orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbol generator which is based on discrete triangle waveform driving-LiNbO3 modulators to realize largerange linear optical shift. The entire system needs 64 discrete modulators: at the transmitter, a 2.5-Gb/s optical duobinary (ODB) modulator for data modulation and a 2.5-Gb/s triangle waveform driving-LiNbO3 phase modulator for phase shift to generate each subcarrier; and at the receiver, a 2.5-GHz optical band pass filter (OBPF) using Faraday anomalous dispersion optical effect to separate them. Excellent bit error rate (BER) is observed after 1060 km of transmission without any dispersion compensation.
060.0060 Fiber optics and optical communications 070.0070 Fourier optics and signal processing Chinese Optics Letters
2010, 8(5): 449
1 华中科技大学 武汉光电国家实验室,湖北 武汉 430074
2 华中师范大学 计算机科学系,湖北 武汉 430079
3 北京邮电大学 教育部光通信与光波重点实验室,北京 100876
4 中国船舶重工集团公司第七〇一研究所,湖北 武汉 430064
提出了一种基于SiO2平板波导技术,由两端口的定向耦合器、移相器和光延时线构成的全光离散傅里叶变换器(ODFT)。研究了该器件的原理,设计和优化了一个4×40 Gb/s的全光傅里叶变换芯片,并且给出了器件的设计细节和实现方法。在此基础上又设计了一个4×40 Gb/s的全光正交频分复用(OFDM)系统,消除了系统中的电子瓶颈。用VPItransmissionMaker(VPI)对该系统进行了仿真,并与采用幅度调制和差分相位调制方式的系统进行了对比。结果表明,基于全光傅里叶变换器的全光正交频分复用系统性能优越,经过320 km的传输后,误码率(BER)小于3×10-11。全光正交频分复用是一种有潜力的高速长途传输技术。
光通信 全光正交频分复用 全光离散傅里叶变换 耦合器 移相器 延时 峰值平均功率比
光子晶体波导分束器是集成光学电路的重要组成元件。设计一种线缺陷1×4光子晶体分束器，用时域有限差分法研究其特性。实验结果表明:输出端的透射传输特性随入射光的波长和分支的几何形状有关，并且入射波分别相等地流入4个输出端口。为了减少1×4分束器在3个Y型分支区的反射，通过调节分支区的可调介质柱的半径R，可使每个输出端口输出较高的透射率。
时域有限差分法 光子晶体波导 分束器 分支形状 time-domain finite difference method photonic crystal waveguide splitter branching shape
