线路侧光模块CFP2-DCO在4G/5G网络建设中具有重要而广泛的应用, 而光信噪比(OSNR)指标是评估其性能的重要参数。光纤通信系统中的偏振模色散(PMD)及色度色散(CD)的干扰, 对OSNR性能有重要的影响, PMD及CD的干扰对系统OSNR造成的劣化即为PMD、CD的OSNR代价。探讨了OSNR的不同测试方法, 并针对通信设备制造商在实验室对OSNR进行测试的需求, 搭建了一种OSNR及PMD、CD干扰代价的自动化测试平台。利用该平台对CFP2-DCO的OSNR及PMD、CD的OSNR代价进行了测试, 并进一步测试得到叠加PMD、CD干扰后的OSNR代价及PMD、CD与OSNR的关系曲线。测试结果表明: PMD、CD的干扰越大, 通信系统对OSNR的要求越高, 因此应尽量降低系统的PMD、CD干扰, 从而可以优化系统性能, 提高通信质量。

为了满足全光网络中大容量数据上传、下载的需求, 提出了一种结合波分复用(WDM)、偏振复用(PDM)以及空分复用(SDM)的可重构光分插复用器(ROADM), ROADM使光分插复用器(OADM)上传、下载的能力提升了12倍。对基于WDM和PDM的OADM进行实验搭建和性能分析, 结果表明, 基于WDM和PDM的OADM不仅能够实现密集WDM, 还能稳定地实现PDM, 主要输出端口的偏振态稳定度达到0.01, 偏振分束器输出端的快、慢轴分光比接近1∶1, 插入损耗小于9 dB。对基于光子灯笼(PL)和SDM的OADM进行模型搭建, 分别实现了6种模式和3种模式的复用, 结果表明, 基于PL和SDM的OADM不同模式间的有效折射率差大于6×10-4, 模间串扰小、隔离度高。

可重构光分插复用器(ROADM)和多维光交叉连接(OXC)作为实现下一代动态全光网络的关键设备受到了光通信领域研究机构和产业界的高度重视。1×N 端口波长选择开关(WSS)是目前及下一代ROADM 的核心器件。针对现有WSS 存在的光学系统复杂、系统插损与端口串扰大，以及端口数和通道数有限等不足，提出一种具有通带调谐灵活性的基于硅基液晶处理芯片(LCoS)的1×32 高端口数WSS。通过软件远程控制LCoS 上加载的全息相位图像，使光通信C 波段密集波分复用(DWDM)信号中任意一个或一组波长灵活切换至任意输出端口输出，各波长通道切换独立可控。研究结果表明：系统插入损耗为5 dB~25 dB；栅格为100 GHz 时波长信道的3 dB 带宽均为40 GHz；带宽从50 GHz 起连续可调，调谐步长1 GHz。这一研究为M×N 高端口数WSS 的研制奠定了坚实的理论实验基础。

提出一种基于液晶技术的新型WSC(波长选择交叉互连)结构设计,在传统1×N 波长选择交叉的基础上通过偏振态的复用实现2×4的WSC,可减少系统组网所需的器件数量,提高系统集成度,降低组网成本.理论分析与实验证明,该新型WSC整体插损＜5 dB,50 GHz栅格工作状态3 dB带宽＞40 GHz,与理论结果基本吻合.

随着光网络规模的不断扩大，多维度可重构光分插复用器(ROADM)已成为下一代通信网络的关键节点技术。然而由于无阻塞的高维度交换矩阵的实现代价高，不对称的交换架构(即光节点内部存在不连通的端口)可能被广泛应用。为解决考虑端口连通性限制的路由与波长分配问题，建立了其整数线性规划(ILP)模型，并提出了3种考虑端口连通性(IPCA)的动态路由机制，包括基于K最短路(KSP)的IPCA(IPCA-KSP)机制、IPCA-Dijkstra机制与全路径搜索机制。仿真显示，全路径搜索机制采用枚举的方法可找到最短路径，但其阶乘量级的复杂度是无法容忍的。基于IPCA-SKP机制不能保证找到最短路径，且仅在小规模网络比较有效。而IPCA-Dijkstra机制通过修正经典Dijkstra算法的路径搜索过程，能够以较低的复杂度找到最短路径。