1 太原理工大学物理与光电工程学院，山西 太原 030024
2 新型传感器与智能控制教育部重点实验室，山西 太原 030024
采用光学相位共轭（OPC）法补偿相干光通信系统中的非线性损伤是当前光通信领域的研究热点之一。为了进一步提升OPC抑制光纤非线性的能力，针对掺铒光纤放大器的色散管理光传输链路，提出了一种优化共轭信号功率及共轭信号累积色散的两阶优化方法。理论分析表明，功率优化带来的性能增益仅与光纤的色散-衰减系数比有关。因此，以超大有效面积光纤和反色散光纤（SLA-IDF）及标准单模光纤和色散补偿光纤（SSMF-DCF）两种色散管理链路为例，对理论分析结论进行验证。数值模拟结果表明：9信道的偏振复用四相相移键控信号经过1920 km（24×80 km）的传输后，对于SLA-IDF链路，优化光强和色散后系统的最优信噪比（SNR）分别提升了3.8 dB和1.0 dB；对于SSMF-DCF链路，优化光强和色散后系统的最优SNR分别提升了0.4 dB和1.6 dB。
光通信 相干光通信 色散管理 光纤非线性 光学相位共轭 激光与光电子学进展
2022, 59(19): 1906001
1 南方电网责任有限公司，广州510530
2 华中科技大学 武汉光电国家研究中心，武汉 430074
在相干光纤通信系统中，为了提高接收端的相位追踪算法性能，提出了一种相位追踪算法——基于改进的判决导向递归最小二乘(DD-RLS)算法，将改进的DD-RLS算法和非线性前补算法结合应用于WDM相干光纤系统中抑制交叉相位调制(XPM)。传输仿真结果表明：该算法能够有效抑制系统中的XPM效应，在1000 km的11个信道的波分复用(WDM)系统传输中，相比传统DD-RLS算法，该算法能够更好地追踪相干WDM系统中的非线性相位噪声,信号Q2值提高了0.8 dB。
相干光纤通信系统 波分复用系统 交叉相位调制 非线性相位噪声 光纤非线性补偿 coherent optical fiber communication system wavelength division multiplexing system cross-phase modulation nonlinear phase noise fiber nonlinearity compensation
1 西安通信学院光纤通信教研室, 陕西 西安 710106
2 西安通信学院指挥所信息系统教研室, 陕西 西安 710106
理论分析了光网络中大功率带间串扰攻击的产生机理，得出了攻击信号功率和光纤非线性折射率系数是大功率带间串扰攻击对用户信号质量产生破坏影响的主要因素。在VPI 中搭建仿真实验系统，以误码率为信号质量评价指标，研究了大功率带间串扰攻击对用户信号质量的攻击影响及其攻击传播能力。结果表明，大功率带间串扰攻击会造成和攻击信号使用同一条光纤进行传输的用户信号质量劣化。攻击信号功率越高，信道间隔距攻击信号越近，光纤非线性折射率系数越大，用户信号受攻击影响越严重。大功率带间串扰攻击具有一定的攻击传播能力，当攻击信号功率高于用户信号功率27 dB 时，攻击信号的攻击影响可传播至第四个光交叉连接器。
光纤光学 光网络 大功率带间串扰攻击 攻击信号功率 光纤非线性 激光与光电子学进展
2014, 51(8): 080607
1 北京石油化工学院信息工程学院, 北京 102617
2 北京机械工业自动化研究所流体传动与汽车装备技术工程研究中心, 北京 100120
3 北京信息科技大学自动化学院, 北京 100192
由于相干光正交频分复用（CO-OFDM）系统很高的峰均功率比（PAPR）以及非常近的子载波间隔，使得链路色散导致的子载波走离对光纤非线性损伤的影响更加明显。研究了不同色散分布、不同残余色散情况下，无色散补偿光纤（DCF）和有色散补偿光纤的光纤链路时CO-OFDM系统的非线性损伤以及系统性能。针对单信道40 Gb/s CO-OFDM系统，无DCF链路比完全补偿DCF链路，Q因子高5.1 dB；对于DCF链路，当残余色散从0变为到1200 ps/nm时，最大Q因子提高了4 dB，非线性阈值提高了4 dBm，1200 ps/nm时性能几乎和无色散补偿系统相同。
光通信 相干光正交频分复用 光纤非线性损伤 色散分布 色散补偿光纤 激光与光电子学进展
2014, 51(2): 020601
1 北京石油化工学院信息工程学院， 北京 102617
2 北京机械工业自动化研究所流体传动与汽车装备技术工程研究中心， 北京 100120
由于相干光正交频分复用(CO-OFDM)系统具有很高的峰均功率比(PAPR)以及非常近的子载波间隔，使得光纤非线性损伤成为系统的决定因素。提出中间位置光学相位共轭(OPC)补偿算法补偿CO-OFDM的Kerr损伤，由于OPC两端链路对称，可以最大限度地保证满足补偿条件，具有很好的非线性补偿效果。而且无链路色散补偿和有链路色散补偿系统均适用。该算法能使单信道40 Gb/s CO-OFDM的最大Q因子提高3 dB，非线性阈值提高4 dB；波分复用(WDM)系统的最大Q因子能提高1.1 dB，非线性阈值提高1 dB。
光通信 相干光正交频分复用 光纤非线性损伤 光学相位共轭 中国激光
2012, 39(s1): s105012
1 军事体育进修学院，广州 510502
2 解放军理工大学 通信工程学院,南京 210007
相干光正交频分复用(Coherent optical-orthogonal frequency division multiplexing,简称CO-OFDM)可有效降低光纤色散和偏振模色散对系统的影响,是近年来光传输领域研究热点之一。但由于OFDM高的峰均值功率比(PAPR)和较窄的载波间隔(几十兆赫兹),CO-OFDM系统对光纤非线性十分敏感,严重影响系统传输性能。分析了CO-OFDM系统中光纤非线性作用,介绍了一种新的非线性补偿方法,实现简单,计算复杂度低,可有效补偿系统传输中的非线性影响。仿真结果表明,在8 000 km长距离传输系统中,补偿后的CO-OFDM系统,非线性门限提高5 dBm;色散系数会影响非线性补偿效果,色散系数为16 ps／(nm·km)时,系统品质因子Q提高0.6 dB,色散系数为6 ps／(nm·km)时,Q值提高2 dB以上。
相干光通信 正交频分复用 光纤非线性 前向补偿 coherent optical communications orthogonal frequency division multiplexing fiber nonlinearity pre-compensation
Department of Electronic Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, CHN
半导体光子学与技术
2007, 13(4): 252
1 Institute of Information Engineering, Wuhan University of Technology, Wuhan 430070, CHN
2 Institute of Information Engineering, Hunan University, Changsha 410082, CHN
1 School of Electron. Inform. Eng., Tianjin University, Tianjin 300072, CHN
2 Dept. of Electron. Eng., Tsinghua University, Beijing 100084, CHN
由基本物理过程出发,导出了数字或模拟强度调制光通信系统中,包含光纤损耗、色散和自相位调制综合作用下的光功率频域传递函数,由此得到了任意功率波形在传输过程中的演化表达式及各项的物理意义.结果表明,自相位调制导致的功率变化在低频部分与调制频率的平方成正比,在高频部分则与调制频率的平方的正弦成正比.解析公式与数值模拟结果在小调制信号下相符得很好,特别适用于计算非线性效应对系统噪声的影响以及诸如双边带和单边带微波调制光通信系统等情况;在诸如非归零码的大调制信号下,本文公式仍能正确地表示传输后的波形,对系统设计和分析有指导意义.
自相位调制 光纤传输 光纤非线性 频域传递函数
