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Abstract
Guangdong University of Technology, Department of Information Engineering, Guangdong Provincial Key Laboratory of Photonics Information Technology, Guangzhou, China
The carrier-free phase-retrieval (CF-PR) receiver can reconstruct the optical field information only from two de-correlated intensity measurements without the involvement of a continuous-wave optical carrier. Here, we propose a digital subcarrier multiplexing (DSM)-enabled CF-PR receiver with hardware-efficient and modulation format-transparent merits. By numerically retrieving the optical field information of 56 GBaud DSM signals with QPSK/16QAM/32QAM modulation after 80-km standard single-mode fiber (SSMF) transmission, we identify that the DSM enabled CF-PR receiver is beneficial in reducing the implementation complexity of the CF-PR process, in comparison with the traditional single-carrier counterpart, because the lower symbol rate of each subcarrier is helpful in reducing the implementation complexity of multiple chromatic dispersion compensations and emulations during the PR iteration. Moreover, the DSM-enabled CF-PR receiver is verified to be robust toward various transmission imperfections, including transmitter-side laser linewidth and its wavelength drift, receiver-side time skew, and amplitude imbalance between two intensity tributaries. Finally, the superiority of the DSM-enabled CF-PR receiver is experimentally verified by recovering the optical field information of 25 GBaud 16QAM signals, after 40-km SSMF transmission for the first time. Thus, the DSM-enabled CF-PR receiver is promising for high-capacity photonic interconnection with direct detection.
phase-retrieval optical communications direct detection digital subcarrier multiplexing Advanced Photonics Nexus
2023, 2(4): 046004
西南交通大学信息光子与通信研究中心，四川 成都 611756
针对跨洋光纤通信系统中存在严重的噪声累积和非线性效应等问题，将概率整形（PS）技术与子载波复用（SCM）技术相结合以缓解跨洋传输链路损伤，进而实现系统传输性能的提升。通过在商用VPI软件中搭建跨洋光纤传输仿真链路，对单载波和双子载波复用系统进行仿真研究。仿真结果表明，在20%的FEC阈值条件下，均匀（H=4）双子载波和PS（H=3.6，H=3.7，H=3.8）双子载波PDM-16QAM系统的传输距离相比均匀（H=4）单载波PDM-16QAM系统分别提升了2.3% （405 km）、21% （3698 km）、19.7% （3468 km）和14.5% （2549 km）。随后，搭建光纤环路传输实验平台，进一步验证所提方案的可行性。实验结果表明，在20% 的FEC阈值条件下，均匀双子载波和PS（H=3.8）双子载波PDM-16QAM系统的传输距离相比均匀单载波PDM-16QAM系统分别提升了5.6% （282 km）和46.2% （2323 km）。仿真与实验结果表明，在跨洋光纤通信系统中引入PS与SCM可有效提升系统的传输性能。
光通信 概率整形 子载波复用 非线性效应 跨洋光纤通信 光学学报
2022, 42(20): 2006001
实验研究了一种采用单个激光源和一个双极化马赫-曾德尔调制器(MZM)产生两路不同频率光射频信号的矢量系统。通过光副载波复用,采用一个调制器和一个光载波即可将两路四相相移键控(QPSK)射频信号加载到两个不同频率的光副载波上,采用偏振复用克服不同频率光信号的串扰,实现了80 km单模光纤(SMF)的高质量信号传输。实验表明,单边带调制格式下,15 GHz和30 GHz的QPSK信号分别经双极化MZM调制,并经80 km SMF传输后,15 GHz的QPSK信号的传输性能表现更优,当光电检测器(PD)的输入功率高于-10.2 dBm时,其解调后的系统误码率(BER)低于3.8×10 -3。系统结构简单,复杂度低,使用的电、光器件少,有效地降低了成本,在未来接入网中发挥了巨大的作用。
光通信 光载无线通信 单边带调制 副载波复用技术 四相相移键控 中国激光
2020, 47(11): 1106002
1 空军工程大学信息与导航学院, 陕西 西安 710077
2 中国空间技术研究院西安分院, 陕西 西安 710000
3 空军工程大学防空反导学院, 陕西 西安 710077
给出了偏振编码副载波复用量子密钥分发方案中的信号边带严格的表达式，并分析了调制过程中量子误码率的主要来源。基于此提出了一种基于双光纤布拉格光栅的量子密钥分发滤波方案，该方案采用两个光纤布拉格光栅反射端对向放置的结构设计，利用其极窄的反射谱将所需的信号频率从较强的杂波频率中滤出。仿真结果表明，该滤波结构能够有效地滤除副载波复用量子密钥分发系统中信号频率以外的互调边带，从而降低量子误码率。
量子光学 量子密钥分发 光纤布拉格光栅 副载波复用 滤波
提出了一种基于副载波复用的新型的多输入单输出(MISO)正交频分复用可见光通信(OFDM-VLC)系统构架，并且实验验证了2×1和3×1的MISO OFDM-VLC系统传输。分别测量了2×1和3×1的实验系统的误差矢量幅度(EVM)随输入电压变化的曲线图，找出了两个系统各自的最佳偏置范围。在将输入电压设置在最佳偏置范围之内的情况下，改变传输距离，对2×1系统，给出了系统EVM性能变化的曲线图；对3×1系统，给出了系统EVM和误码率(BER)性能变化的曲线图。在没有任何均衡的情况下，两个系统的传输距离都可以长达140 cm。
光通信 可见光通信 正交频分复用 副载波复用 多输入单输出 白光LED 中国激光
2012, 39(11): 1105001
1 天津理工大学计算机与通信工程学院通信器件教育部工程研究中心， 天津 300384
2 天津理工大学电子信息工程学院薄膜电子与通信器件天津市重点实验室， 天津 300384
误码率(BER)是非对称限幅光正交频分复用(ACO-OFDM)的一项重要性能指标，子载波个数是影响这一性能指标的重要因素。通过理论推导及仿真证明的方法，分析了子载波个数对光域单边带ACO-OFDM信号在单模光纤中传输时系统误码率的影响。结果表明，在总传输速率一定时，改变子载波个数从128个到16384个，所需要的总带宽改变不超过0.775%。并在此基础上，通过实验证明了不同的传输速率下ACO-OFDM系统均存在使系统误码率最低的最优子载波个数，实验结果表明该最优子载波个数随传输速率的增加而增加。
光通信 光正交频分复用 子载波复用 光单边带
安徽大学 计算智能与信号处理教育部重点实验室， 安徽 合肥 230039
在多模光纤线路上传输多路射频模拟信号会带来谐波失真和互调失真。文章通过推导多模光纤线路的谐波失真和互调失真表达式，分析了影响组合二阶失真的因素，进而得到接收功率的频谱特性。结果表明:在中短距离传输的多模光纤线路上，如果组合二阶失真的值小于-50 dBc，可以采用副载波复用技术传输多路射频信号。
多模光纤 光信号传输 副载波复用 组合二阶失真 multimode fiber optical signal transmission subcarrier multiplexing composite second-order distortion
