正交頻分復(fù)用信號(hào)的全光波長變換技術(shù)研究.pdf

1、做為未來基于波分復(fù)用技術(shù)的全光網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)之一，全光波長變換技術(shù)（AOWC）可以避開“電子瓶頸”有效地解決網(wǎng)絡(luò)信道波長爭用，實(shí)現(xiàn)波長路由減少網(wǎng)路的通道波長堵塞和顯著提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量，在動(dòng)態(tài)流量模式下更好地利用網(wǎng)絡(luò)資源。光網(wǎng)絡(luò)的整體性能受全光波長變換器性能的直接影響，因此全光波長變換技術(shù)的研究受到了人們的極大關(guān)注，它是目前光通信及全光網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域中的一個(gè)研究熱點(diǎn)。
　　正交頻分復(fù)用（OFDM）技術(shù)具有頻譜效率高，對(duì)光纖信道色散具有魯棒性

2、，可實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)調(diào)制且抗干擾能力強(qiáng)，傳輸容量大等特點(diǎn)，目前在光纖通信領(lǐng)域已有廣泛的應(yīng)用。不像傳統(tǒng)的數(shù)字單載波調(diào)制中的信號(hào)，OFDM信號(hào)的時(shí)域波形是模擬的，其波動(dòng)如同隨機(jī)噪聲，這種獨(dú)特的特點(diǎn)使得OFDM信號(hào)進(jìn)行全光波長變換時(shí)全光波長轉(zhuǎn)換器需具備線性轉(zhuǎn)換能力，以保證全光波長變換后波形不失真，而目前國內(nèi)外關(guān)于OFDM信號(hào)的全光波長變換技術(shù)的研究還很少。
　　本文闡述了目前國內(nèi)外對(duì)于OFDM信號(hào)全光波長變換技術(shù)的研究現(xiàn)狀，首次提出基于雙模注

3、入鎖定FP激光器的方法實(shí)現(xiàn)OFDM信號(hào)的全光波長變換的新方案：毫瓦功率級(jí)別的控制信號(hào)和探測信號(hào)耦合后注入FP激光器，通過適當(dāng)?shù)目刂疲鼈兛梢员蛔⑷腈i定到FP激光器中的兩個(gè)縱模，隨后，探測信號(hào)的傳輸會(huì)由控制信號(hào)來調(diào)節(jié)（即實(shí)現(xiàn)了波長變換）。對(duì)基于該方案的OFDM信號(hào)的全光波長變換進(jìn)行了數(shù)值仿真和實(shí)驗(yàn)研究，主要研究工作如下：
　　1.搭建了基于雙模注入鎖定FP激光器的方法實(shí)現(xiàn)OFDM信號(hào)的全光波長變換的系統(tǒng)數(shù)值仿真平臺(tái)，驗(yàn)證了該方案對(duì)于

4、實(shí)現(xiàn)OFDM信號(hào)全光波長變換的可行性，數(shù)值仿真了轉(zhuǎn)換的OFDM信號(hào)的SNR與控制OFDM信號(hào)的注入功率比和頻率偏移的關(guān)系，同時(shí)仿真結(jié)果表明從控制信號(hào)到探測信號(hào)的傳輸響應(yīng)是基本線性的，但輕微的偏差將降低轉(zhuǎn)換的OFDM信號(hào)的性能，需要適當(dāng)控制該方案。
　　2.搭建了基于雙模注入鎖定FP激光器的方法實(shí)現(xiàn)OFDM信號(hào)的全光波長變換的系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，實(shí)驗(yàn)研究了該方案下此全光波長變換器的性能，包括：注入鎖定前后的輸出光譜、頻率響應(yīng)、傳輸函數(shù)、對(duì)

5、波長及注入功率的性能容忍性、系統(tǒng)容量、及系統(tǒng)的功率代價(jià)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方案對(duì)于OFDM信號(hào)的全光波長變換可以實(shí)現(xiàn)較大的頻率響應(yīng)帶寬，且該帶寬并不受限于FP激光器的電調(diào)制帶寬的大小，線性的傳輸函數(shù)，較強(qiáng)的系統(tǒng)容忍性，大于40 Gb/s的系統(tǒng)容量，和小于3dB的系統(tǒng)功率代價(jià)。
　　3.搭建了基于多模注入鎖定FP激光器的方法實(shí)現(xiàn)OFDM信號(hào)的全光波長多播的系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，研究了該方案對(duì)于OFDM信號(hào)的全光波長多播的性能。首次實(shí)現(xiàn)了5×20