（物理电子学专业论文）高速光纤通信系统中码型调制技术与偏振模色散补偿技术的研究.pdf

北京邮电人学硕十论文摘要 摘要 高速光纤通信系统，特别是4 0 g b s 以上的超高速光纤通信系统在传输容量 得到增加的同时，面临光纤群速度色散、偏振模色散、非线性效应的影响等同 益突出的问题，其中在低速率下可以忽略的偏振模色散效应，将成为影响光纤 传输系统性能的主要因素。而不同的调制格式在色散容限、非线性的容纳能力、 频谱利用率等方面具有各自的特点，根据实际情况，选择合适的调制码型，并 将码型调制技术和其他光纤传输技术相结合，是提高通信传输质量的有效途径。 本论文从偏振模色散的理论和调制格式的原理出发，详细研究和分析了不同调 制格式的原理和具体调制过程，重点讨论了不同调制格式光信号在光纤中传输 时对偏振模色散的抑制能力，以及偏振模色散缓解技术与补偿技术动态结合的 的研究，本论文的主要工作如下( 黑体部分为创新性工作) ： 简明扼要的回顾和总结了偏振模色散的产生机理、主态模型、数值计 算模型、统计分布情况。 详细讨论了各种调制格式( 如占空比分别为3 3 和5 0 的归零码( r z ) 、 载波抑制归零码( c s r z ) 、差分相移键控归零码( r z d p s k ) 和基于差 分相移键控的载波抑制归零码( c s r z d p s k ) 等) 的原理和调制过程， 详细分析了d p s k 调制格式的解调原理，编写了d p s k 格式平衡接收的 仿真程序，成功实现了d p s k 格式接收，得到了n r z d p s k 、r z d p s k 和 c s r z d p s k 解调后的眼图。 依据不同调制格式的调制原理，设计了o o k 格式和d p s k 格式的调制、 解调实验，得到了调制后的眼图和频谱；其中对于d p s k 格式，克服了 不利的实验条件，成功实现了d p s k 的解调，得到了“加口一和“减口乃 的眼图和频谱。 详细阐述了现有的几种偏振模色散补偿方式，并做了全面的比较；详 细介绍了p s o 算法作为偏振模色散补偿控制算法的工作原理以及拓扑 结构。 介绍了偏振度的基本概念，详细讨论了以偏振度( d o p ) 作反馈信号时， 不同调制格式的偏振度和一阶偏振模色散( d g d ) 之间的关系。若以偏 振度作反馈信号，对于o o k 格式来说，n r z 码的偏振度动态变化范围 较小，而r z 和c s r z 系统的偏振度动态波动性变化较大，这容易使搜 索算法陷入局部极值；对于d p s k 格式来说，d o p 与d g d 之间是单调变 ，| 艺京邮电犬学硕士论文摘要 化的，这对于搜索算法和整个补偿系统来说是非常有利的，因此d p s k 格式相对于0 0 l ( 格式更适合予以酗p 作反馈信号的p 涵补偿系统。 将调制质的0 0 k 格式和d p s k 格式应用到偏振模色散补偿系统中，从实 验上成功的实现了码型调制技术与p 肋补偿技术的动态结合，得到了 补偿前后的眼圈，补偿效果明显。 深入分析了不同调制格式的p 洒孝 偿性能。院较补偿翦螽的p 值、 剩余d g d 值和眼图可以看出：d p s k 格式的p 肋补偿性能明显好于0 0 k 格式，这是因为d p s k 格式有着更窄的频谱，受p m d 影响较小，所以补 偿效果好。在所有的k 和d 黔k 格式中以c s r z d p s k 的补偿效果最好， 因此是最理想的传输格式。 从调制器的调制原理出发，理论推导出了多级相位调制码的调制和解 调的原理公式，并对它们的调制方式做了详细的介绍。 关键词：光纤通信偏振模色数调制格式偏振度缓解技术补偿技术 2 北京邮电大学硕士论文摘要 a b s t r a c t h i g i l - s p e e do p t i c a lt r a n s m i s s i o ns y s t e m s ，e s p e c i a l l yo v e r4 0 g b i t ss y s t e m s ， h a v el a 唱e rc a p a c i t y 觚dw i d e rb a n dc o m p a r e dt oc o n v e n t i o n a ls y s t e m s b u t 伊o u p v e l o c i t yd i s p e r s i o n( g v d ) ， n o n l i n e a ro p t i c a le 疵c t s雒dp o l a r i z a t i o nm o d e d i s p e r s i o n ( p m d ) b e c o m et h em a j o ro b s t a c l e si nt h e s es y s t e m s e s p e d a l l yt h e p o l a r i z a t i o nm o d ed i s p e r s i o nw h i c hc a nb en e 甜e c t e di nl o w s p e e dc o m m u n i c a t i o n s y s t e m i st h em o s td i f f i c u l t yp r o b l e mi nh i 曲- s p e e dc o m m u n i c a t i o ns y s t e m s f 0 r t u n a t e l y o p t i c a lm o d u l a t i o nf o m a t sh a v eg o o dc h a r a c t e r i s t i c so ns p e c t n l m ， d i s p e r s i o na n dn o n l i n e a r i t yt o l e r a n c e s o ，u s i n gc o r r e c tm o d u l a t i o nf b 肌a tb a s e do n t h cd i 朊r e n c ec o n d i t i o ni sar i 曲tc h o i c eo fi m p r o v i n gt h ep e r f b 肌a n c co ft h e s y s t e m s b a s e do nt h et h e o r i e so fp o l 撕z a t i o nm o d ed i s p e r s i o n ( p m d ) a n dt h e p f i i l c i p l e so fd i 虢r e n tm o d u l a t i o nf 0 肌a t s ，t h ep r o c e s s e so fm o d u l a t i n gt h ed i 饿r e n t f | o 咖a t sa r ci n v e s t i g a t e di nd e t a i li l lt h i sd i s s e r t a t i o n t h ep m dm i t i g a t i o n p e 哟m 姐c e so fd i f i e r e n tm o d u l a t i o nf o 砷a t si nt h e 仃a n s m i s s i o nl i n ka 1 1 ed i s c u s s e d ， e s p e c i a l l yad y n 锄i cc o m b i n a t i o no ft h ep m dm i t i g a t i o nt e c l l i l o l o g ya n dp m d c o m p e n s a t i o nt e c l l n o l o g yi sa l s od i s c u s s e d t h er e s e a 佗hw o r k si nt h ed i s s e n a t i o n a r es u m m a r i z e da sf o l l o w s ： t h eb a s i cc o n c e p t so fp m d ，t h em a i ns t a t em o d u l eo fp m d ，t h e i r n u m e r i c a lm o d e i su s e da se m u l a t i o n ，t h ed i s t r i b u t i o n0 ft h ef i r s t a n d h i g h e r - o r d e rp m d t h et h e o f i e s 觚dm o d u l a t i o np r o c e s s e s0 fd i 骶r e n tm o d u l a t i o nf 0 册a t s ( s u c h 舔r e t u mz e r 0f 0 肌a t ( r z ) w i t h3 3 d u t yc y c l e 锄d5 0 d u t yc y c l e r e s p e c t i v e l y g a 玎i e fs u p p r e 稿e dr zf 0 唧a t ( c s r z ) ，r 乙d i 骶r e n t i a lp h a s e s h i f tk e y i n gf 0 册a t ( r z - d p s k ) 弛dc s r z - d p s ke t a 1 ) a r ed i s c u s s e di n d e t a i l t h ed e m o d u l a t i o np r o c e s so fd p s ki sa n a l y z e di nd e t a i l t h e d p s kn c e i v e ri sa c c o m p l i s h e da n dt h ee y ed i a g m m so fn r z d p s k 、 i 眩一d p s k 、c s r z - d p s ka 心o b t a i n e d 磕m u g hw r i 戗n gt h eb a i a n c e d 耽c e i v e rp m g r a mo fd p s l 【 t h em o d u l a 6 0 na n dd e m o d u i a t i o ne x p e d m e n t so fo o ka n dd p s k f b 珊a t sa r ed e s i g n e da n dt h ee y ed i a g r a 删略a n ds p e c t r u mh a v eb e e n o b t a i n e d f o rd p s kf o 珊a t s ，t h ed e m o d u l a t i o no fd p s ki s s u c c e s s f u yr 吼l i z e d t h ee y ed i a g r a m sa n ds p e c t 珊mo f “c o n s t m c t i v e 3 j 匕京邮电人学硕十论文摘要 i 觳t e r l i e r e n c e ”a n d “d e s t r n c t i v eo n e h a v eb e e no b t a i n e db yu s i n gt 孵o m o d u i a t o r si nt h ee x p e r i m e n t s s e v e 蕊p m d m 辨疆s 鑫耄i o 珏辍e l b 瓠蕤o wa v a i l 曲l ea f ei n v e 惑 g 越e da n d m p a r e dc o m p r e h e n s i v e l y i 飞e d e t a i l e d p r i n c i p l ea n dt o p o l o g i c a lo f p 稚迸蹦鑫潍o p l i 璎l z a l i 雌趣p 纛l h 攥w 纛i 曲 s h o 鹫c o 勰l 越g o f i l 魏趣i 曩 p m dc o m p e n s a t i o ns y s t e ma r ed e m o n s t r a t e d 弧eb a s i cc o n c e p lo fd e 鲜eo fp o l 撕z a t i o n ( d o p ) 主sr e v i e w e d t h e 髓l a t i 蛐s h i po fd o p a n dd g do fd i m r e n tm o d u l a t i o nf o m a t sa r e a n a b 删i l lo r d e rt ou s ed o p a s 恤e1 e e d b a c k n t 阳ls i g n a i f o ro o k f o m a 毛攮ed y n a m i c 翔n g e 醒d o p i ss m a l l c o 珏t 随穗i 鹃耄h a lo fr za n d c s r zf b 弧a ti si a r g e lh o w e v e ej tc a nb ee a s i e rt ot 胎pi nt h el o c a l 瓣a x i 氆珏黻。羚rd p s k 黏r m 鑫耋s ，w i 凌攮ei 珏e 弛鑫辩o f 垂h ed g d ，氇ed o p d r o p sm o n o t o n i c a u yw h i c hi sb e n e 矗c i a lt op m dc o m p e n s a t i o ns y s t e m 1 li s 噍ed 挈s kf o 雕8 1w h i e 纛i s 毫h e 瓣鹪耋a p p m p 砖a 钯怒潍a 蜒涟壤e p m d m p e n s a t i o ns y s t e mu s i n gm ed o p a sf c e d b a c ks i g n a i i j s i n g 啦em o d u l a t e do o ka n dd p s kf o 珊a t s 嬲t h es i g n a l si l l t h e 纠舨d m p e n s a t i o 糠s y s 耄e m ，t h ed y n a m i cc o 搬b i n a t i o no fm o d u l a h o n 惋c h n i q u ea n dp ：m dc o m p e n s a t i o nt e c h n i q u ei s a u z e dv i a 觚p e 蠢臻e 藏耋s 。 t 蠢e o 嘲蹿鼗s a 糕艟辫r 细髓a 纛c e i s 张搿g o o db y c o m p a r i n gm ee y ed i a g m m sb e f b 弛a n da f t e rp m dc o m p 姐s a t i o n 强ep m dc o 疆p e 纛辕垂耋。珏醴d l 羹艮髓搬穗珏l 鑫耋i 糍勤瑚a 瓤鑫建s i 礁赣l a 耋e d 。 t h m u g h m p a n n gt h ed o i v a i u 鹤，t h er e s i d u a id g dv a i u 船a n de y e d i a g 豫毽sb e f o 托a 鼗da f t e ri p i m d m p e n s a t i o 糕，t h e 嬲u l t ss h o wl h a l 锨ep m dc o m p e n 鼢t i o np e 啪m a n c eo fd p s ki sb e t t e rt h a nt h a to f 0 0 kf o r m a tb e 髓u s e 缅em o 糟n a r r o ws p e c t m mo fd p s kf o m a t 搬鼯蠹磷稚b el i 犍l e 薹l l 鑫珏e 珏e 蛆b yp m d 1 珏瓣l 绣eo o k 羽沁d 誓l s k f ；o m a t s ，c s r z - d p s kh a st h e tp m dc o m p e n s a t i o np e r f o r m a n c e ， s o 疆耋s h e 擞秘耋i 疰番壤| 耋芏毽矗s l 巍i s s l o 疆如弱鼹蠢耋 0 n恤eb a s i so ft h em o d u i a t o rp r i n c i p i e ， t h em o d u i a t i o na n d d e m o d 珏l 麓t 耋。建e q 凇毫主雌so f 搬u l 垂主i l e v 珙p h 鑫瓣瓣耐l 鑫毫i o 纛f o 鼬拄重sa r e d e v e da n dt h em o d u l a t i o ns c h e m e sa r ei n t r o d u c e d k e yw o r d s ：o p t i c a lf i b e rc o m l l l u n i c a l i o n & p o l a r 主z a t i o nm o d ed i s p e r s i o n ， m o d h m 主。王lf o 糯砖d e g 孵eo fp o l a f i z a i 锄，黻i t i g a l i o n e c h n i q u e ，c o m p e l l s a t i o n t e c h n i q u e 4 独创性( 或创新性) 声明 本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中 不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京邮电大学或 其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所 做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 本人签名：i 军驾l 一 日期：塑曼：垒! 哆 关于论文使用授权的说明 学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的规定，即： 研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。学校有权 保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅 和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印 或其它复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的学位论文在解密后遵守此规定) 保密论文注释：本学位论文属于保密在一年解密后适用本授权书。非保密 论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。 本人签名：盗鱼日期： 导师签名：羔罄盟4 l 一日期： a 明参专、湾 沙口8 上驴 j 艺京邮电大学硕七论文第一章绪论 第一章绪论 1 1 光纤通信系统的发展与现状 近凡十年以来，光纤通信技术以其独有的一系列优点给人类带来了前所未有 的优质廉价的通信手段。光纤通信虽然已经经历了近三十多年蓬勃发展的辉煌时 代，但是今后的发展仍然有广阔的前景，这表现在有关光纤通信的高新技术仍然 日新月异地不断涌现。这些不断涌现的新技术基本围绕以下几大方向i “，即：( 1 ) 大容量长距离、f 2 ) 新型光纤、( 3 ) 波分复焉、 ) 光放大、( 5 ) 码型调制技术。另外 光网络技术也是当前光纤通信研究的一个重点，特别是全光网技术。 ( 1 ) 大容量长距离：由于光纤的巨大带宽潜力，光纤通信朝着大容量长距离 的方向迅速发展。光纤通信传输速率从1 9 7 7 年美国芝加哥的7 k m 、4 5 m b 砖 2 l 到现 阶段实验室烈e c 和a l e 蠢e l _ 实现l a 骶涵玛率的传输1 3 】喇，二十多年里增长了约筠万 倍。目前光纤骨干网大多采用单信道1 0 g b s ，单信道4 0 g b s 的实验研究也已经进 入实质性阶段。再结合密集波分复用( d w d m ) 和光时分复用技术越来越广泛的应 蔫，可以预见未来数年以后，世界上可以普遍使用拍趣级的传输系统。 ( 劲薪型光纤：目翦世界上已经敷设的光纤线路约9 0 为常规单模光纤 ( s m f ) g 6 5 2 ，其特点是在1 3 1 0 i l m 处色散为零，在1 5 5 0 n m 处损耗最小，但色散却 达1 7 p s n l i 讲潍。如果利用现有的g 6 5 2 光纤传输l o g b s 乃至4 0 g b s 的码率，必须进 行色散j 偿。健是由于色散补偿光纤c 翳有效纤芯面积非常小，其制作的不均 匀会引入较大的偏振模色数。现阶段实验室单信道4 0 g b s 的d w d m 系统大量采 用非零色散位移光纤( n z d s f ) g 6 5 5 ，这是一种改进的色散位移光纤。其特点是 零色散波长不在1 5 5 阢m ，而在1 5 2 5 黼或者1 5 8 5 n m ，在重5 5 0 n m 处有微量色散，其 筐小到允许单信道传输速率达到王o g 酞以上，又大型足以抑制d w d m 系统中的 四波混频效应。在d w d m 系统中应用全波光纤，可以使信道数增加5 0 。 近几年来，光予晶体光纤( p c f ) 的研究是当前光通信系统的热点之一，这种 光纤可支持无截止单模传输，铙产生很大的双折射效应，并具有可调节豹色散与 非线性特性。利用这种光子晶体光纤不仅可用于制作各种无源器件，还可用在有 源器件的制作中。例如利用这种光纤的工作波段和可达到的高功率水平，可以考 虑用它来实现高功率、高光束质量输出的单模光纤激光器。丹麦c 碲s t a lf i b e f 公 司制成芯层掺) 3 + 的双包层光予晶体光纤，掺杂浓度，3 勺6 ，另外还掺杂了少 量剐以保证激光活性离子的掺杂浓度，利用这种光纤后光光转化效率达到7 8 ， 输出功率达到8 0 w 。另外，光予晶体光纤在色散补偿、低损耗传输和量子通信等 北京邮电人学硕十论文第一章绪论 方面都展现出广阔的应用前景，目前很多人员都在对其的制作、性能、传输等方 面进行研究，以期望获得重大突破1 5 。 ( 3 ) 波分复用：从o f c 2 0 0 1 直到o f c 2 0 0 5 以及e c o c 会上所报告的各个系统实 验，无不充分利用d w d m 系统。多信道的d w d m 系统信道间隔可以做到5 0 g h z ， 覆盖c 、l 和s 波段。在e c o c 2 0 0 5 会议上的报道讨论了6 4 0 g b s 速率下用w d m 传 输了1 2 7 0 0 k m ，还报道在4 0 0 k m 距离上实现了3 2 0 g b s 的传输容量。而在o f c 会议 上多篇文章也报道了w d m 系统的广泛应用。而复用方式也各具特色，如双向传 输的w d m ，偏振复用与w d m 的混合方式、正交频分复用与w d m 的混合方式、 w d m 与码分多址( c d m a ) 混合方式等。传输系统中运用w d m 能大大提高光纤的 传输容量，因此目前的高码率大容量通信系统方式大多数都建立在t d m + w d m + 其他复用方式的模式。当前研究的重点就是有关波分复用系统的优化【1 1 。1 5 1 ，另外， 基于波分复用系统的i p 网络传输也是当前研究的热点之一【摊1 9 】。 ( 4 ) 光放大：光放大器的出现促进了长距离传输的发展，由于光功率得到补 偿使得中继段距离得以加长，而且减少了光电变换设备，从而降低了成本。 o f c 2 0 0 2 以前，掺铒光纤放大器( e d f a ) 一直是长距离传输中继放大的主角。 e d f a 具有效率高、增益大、噪声系数较小、串话和失真小、对偏振不敏感、与 光纤连接方便等特点而被广泛应用。但对于长距离大容量传输系统而言，e d f a 放大器的增益范围显得不够宽( 4 0 i l m 左右) ，噪声系数偏大( 4 5 d b ) ，在抑制光 纤非线性方面不如分布式光纤r a m 孤放大器( d r f a ) 。o f c 2 0 0 2 开始有论文报道 分布式光纤r a m a i l 放大器应用于长距离传输的中继放大。较之于e d f a ，r 锄a n 光纤放大器噪声系数小、具有较宽的增益范围( 可达1 0 0 n m ) ，且可以沿光纤进 行分布式放大，减小光功率过大的振荡。因此对它的研究也日益增多【2 0 1 。o f c 2 0 0 5 会议中报道了不同类型的放大器的性能【2 卜2 2 1 。e c o c 2 0 0 5 会议也专门设置了讨论 组来讨论拉曼光纤放大器及拉曼放大器与e d f a 的联合应用，足见对于它的重视。 ( 5 ) 码型调制技术：由于单信道码速率由1 0 g b s 提升到4 0 g b s ，密集波分复用 频道间隔非常窄，怎样克服光纤色散、偏振模色散、非线性效应显得越来越重要。 传统的光纤通信调制格式是n r z 码，n r z 码非常简单方便，频带较窄，按说比较 适应d w d m 传输，但是由于n r z 码光功率较高，容易产生非线性效应引起的信 道问串扰。r z 码抗非线性和抗偏振模色散能力较好，但是频带较宽，不适用于 单信道4 0 g b s 的d w d m 系统。近来人们提出多种新型调制格式，如：载波抑制 的r z 码( c s r z c a r r i e rs u p p r e s s e dr e t u mt oz e r o ) 珏z 7 j ，差分相移键控调制格式( 如 r z - d p s k _ 1 e t u mt 0z e r o d i f f e r e m i a lp h a s es h i f tk e y i n g ，c s r z d p s k ) 【2 8 。2 】等等。 e c o c 2 0 0 5 会议上专门为调制格式设置了讨论组讨论了d p s k 类码型的应用。在 o f c 2 0 0 5 会议中也设置小组讨论了不同码型在传输系统中的应用。可见新型调制 2 北京邮电人学硕+ 论文第一章绪论 格式也是当前光纤通信系统中的热点之一。 光纤通信包括传输与网络两个方面，以上提到的是关于光传输的技术。全光 网是光网络技术发展的一个重要方向，包括光交叉连接( o x c ) 和光分插复用 ( o a d m ) 的光节点技术、光交换技术、光接入网技术、光网络控制和管理技术等 等，不再一一详述。 1 2 偏振模色散的研究意义 光网络以及超长距离光传输技术的演进为光纤通信系统的进一步发展提供 了有力的技术保障，然而随着系统速率的提高和传输距离的加长，光纤中的p m d 对系统性能的影响也越来越严重，它已成为限制光通信系统性能的一个主要因 素，如何解决这个问题已成为光通信领域的热门问题之一1 3 2 。3 5 1 。 从目前国内外光纤通信系统的发展和现状来看，研究p m d 补偿有着如下一 些重要意义。 充分利用以铺设光缆，降低成本 对于新建的线路，可敷设新的光缆，新光纤的p m d 系数一般比较小，大都 小于0 5 芦n 向，l 。然而，对于已有的网络或线路，敷设新光缆既费钱又费时。截 止到2 0 0 1 年底，我国已有的光缆线路长度达到1 4 6 万公里，其中在2 0 世纪9 0 年代 以前铺设的光纤，p m d 系数比较大，一般其系数要大于0 5 芦n 棚，有一部分甚 至超过o 8 芦n 向，l 。如果重新铺设光纤，费用巨大，在我国的沿海地区，每敷设 1 k m 光缆需要数万元费用，在特大城市，每敷设1 k m 光缆所占用的地下管道也需 要数万元费用。显然，对现有已铺设的光纤进行改造是个比较经济的方案。 为智能光网络准备条件 过去，传送网只涉及客户层信号的传送、复用、交叉连接、监控和生存性处 理，通常不含交换功能，只具备较低的智能。因此，在传统的传送网中引入动态 交换的概念不仅是几十年来传送网概念的重大历史性突破，也是传送网技术的一 次重要突破，使传送网具备了自动选路和管理的更高智能。 然而由于动态路由分配，可能带来的一个严重问题是，使原本微小的偏振效 应，如p m d 、偏振相关损耗( p d l ) 等不良效应在传输链路上不断积累，最终对光 纤通信系统产生了不容忽视的影响，从而成为新一代光纤通信系统必须考虑的重 要因素之一。 3 北京邮电人学硕七论文第一章绪论 为超高速光纤通信系统的发展作准备 墨静最新生产的光纤的p m d 值很低，对于量0 g b i 抟甚至4 0 g b i 舔系统蔫言，在 商用传输距离内p m d 已经不是主要限制因素。但随着社会信息化的高速发展， 在未来的光纤系统发展过程中，系统必将朝更高速率的方向演进，如对于8 0 g b i 魄 系统而言，目前最新光纤的p m d 值也不能满足足其传输的要求，如对于p m d 系 数为o 0 5 艘拥的光纤，对于8 0 g b i t s 信号而言，若仅考虑一阶p m d 效威，其传 输距离只有6 2 5 l 【m ，但由于高阶p m d 效应此时非常明显，可传输的距离要低于该 值，这对于数千公旱的无电中继传输明显是满足不了的。所以，研究p m d 及其 补偿技术有拳于长裳地解决p m d 效应的系统传输限制闯题。 l 。3 本论文的结构安排 本论文针对p m d 的基本理论、不同调制格式的调制原理和调制过程、p m d 对不同调制码型的影响、不同调制格式下的p m d 缓解与补偿系统性能等几个方 面展开了讨论，每一章节的具体安排结构如下： 第一章为绪论，主要内容为光通信系统的现状、p m d 的研究意义祠研究背 景；本论文的结构安排。 第二章主要回顾了偏振模色散的基本理论，包括偏振膜色教麴产生机理、主 态模型、级联规则及p m d 的统计特性。 第三章是本文的重点内容之一，分析了0 0 k 、d p s k 等不同调制格式调制原 理和调制过程及眼图和频谱图，介绍了实验中经过调制所得到的l o g 鼢速率下的 不同码型。 第豳章介绍了p m d 补偿方式、粒子群优化算法和偏振度酌概念。本章重点 讨论并对比了在不同调制格式下偏振度与一阶偏振模色散( d g d ) 的关系。 第五章是本论文讨论的另一个重点。研究了在以偏振度终反馈信号的p m d 补偿系统中，不同调制格式的p m d 补偿性能，以d o p 值、剩余d g d 值和眼图来 表示。实验上实现了码型调制技术与p m d 补偿技术的动态结合，得到了补偿前 后的眼圈，达到了良好的补偿效果。 第六章主要研究了多级相位调制码的调制原理和实现方式，从调制器的原理 出发，得到了不嗣多级相位调制码的调制和解调原理公式，并对多级相位调制码 的解调做了详细介绍。 4 北京邮电大学硕士论文第一章绪论 参考文献 【1 】张煦，0 f c - 2 0 0 3 关于传输系统的报道，光通信技术，2 0 0 3 年第6 期，p p l 6 7 【2 】m 1 s c h w a n z ，w ar e e n s t f a ，j h m u l l i n s ，a n dj s c 0 0 kc h i c a g ol 蛐嘶a v e 姗u n i c a t i o n sp r o j e c t ，b e ns y s t e c h j ，1 9 7 8 ，5 7 ：1 8 8 1 1 8 8 8 【3 】k f u k u c h i ，t 勋s a m t 蛐，e ta 1 ，1 0 9 21 n b i 惟( 2 7 3 4 0g b i 临) t r i p l e - b a n d u l t r a d e n w d m 叩t i c a lr e p e a t e dt r a n s i i l i s s i o ne x p e 血l e n t ，o f c 2 0 0 1 ，p a p e rp d 2 4 ，2 0 0 1 【4 】y 蹦印a c ，gc h a f l e t ，w i d l e f e ta 1 ，1 r a n s m i s s i o n 0 f2 5 6w a v e l e n g t h - d i v i s i o na n d p o l a r i z a t i o n d i v i s i o n m u l t i p l e x e dc h a n n e l sa t4 2 7 g m i 夸( 1 0 2 i b sc a p a c i t y ) o v e r3 1 0 0 k mo f t e m l i 曲t t mf i b e r ，o f c 2 0 0 2 ，p a p e rf 5 ，2 0 0 2 【5 】p s j r u s 龇j c 1 ( i l 讪t ，t a b i r k se ta l ，p h o t o n i cc f y s t a lf i b e 稻，e c o c 9 7 ，1 9 9 7 ，v 0 1 1 ：6 3 6 4 【6 】a c u c i n o t l a e p o l i ，s s e l l e r i ，l n c e t t i ，m z o b o l i ，恕n p l i f i c a t i o np r o p e n i e so fe r s 叩 3 + o p e dp h o t o n i cc r y s t a l 舶e 璐，i e e ej l i g h t 、) l ，a v et e c h n 0 1 ，2 0 0 3 ，2 1 ( 3 ) ：7 8 2 - 7 8 8 【7 1k gh o u g a 盯d ，j b r o e n g ，a b j a r k l e v ，l 0 wp u m pp o w e fp h o t o n i cc d ，删肋r ca m p l i 氐r s ， m e ee l e c t r o n k t t ，2 0 0 3 ，3 9 ( 7 ) ：5 9 9 国0 0 【8 】c p e u c h e r e t ，b z s i 班，队a m d e 嗽ne ta i ，4 0g b i 临t r a n s m i s s i o no v e rp h o t o n i cc r y s t a lf i b 佗 惦堍m i d - s p a ns p e c t r a l 曲e 威ni nh 砷i y n h n e a rp h o t o n i cc r y s t a l 肋r e ，臌ee l e c t r o n k n ，2 0 0 3 ，3 9 ( 1 2 ) ：9 1 9 9 2 l 【9 】a p e 蜘l l o u x ，t c h a n i e r ，a h i d e u e ta i ，t h f e t i c a l 柚de x p e r i m e n t a ls t u d yo ft h e b i r e 伍n g e n c eo fap h o t o n i cc r ) r s t a lf i b e r 正e ej l 起h 研a v e1 h h n 0 1 ，2 0 0 3 ，2 1 ( 2 ) ：5 3 6 5 3 9 【1 0 】b z s i 舒，c p 锄c h e r e t m d n i e l 渤，p j e p p e s e n ，t r 姐s m i s s i o no v e r5 6 蛔l a r g ee 虢c t i v e a f c aa n dl o w - l o 豁( 1 7d b l ) p h o l o n j cc r y s t a l 助托，e l e c 仃0 n i c sk n ，2 0 0 3 ，3 9 ( 1 0 ) ：7 9 6 7 9 8 【1 1 1s 柚g y u e pk i i n ，s a n 分h 0 0 nl 肥，s a n g - s o o 【胱，j - s e u n gl e e ，u p g 阳d i n g 、怕mn e 咖舾 惦i l 培u l t r a d e n w d mc h a n 北ig u p s ，i e e ep h o t o n 1 k h i l 0 1 k t t ，2 0 0 4 ，1 6 ( 8 ) ：1 9 6 昏1 9 6 8 【1 2 】y y 缸g ，j w a n 易c o s t - e 眠t i v ed e s i 萨so fw d mo p t i c a li n t e f o d 如e c t s ，i e e et r 柚s a c t i o n s p a r a i l e l 姐dd i s l r i b u t e ds y s t e m s ，2 0 0 5 ，1 6 ( 1 ) ：5 1 弼 【1 3 1y s 毗a 虹，h y 酞a k a ，h m a w a t 砸，k y o s h i n oc ta j ，m o n o l i t h i c a u yi n t e g m t e de i g h t c h 锄北l 、胁m 啪d u l a 衙w i t h 删c h 锄e ls p a c i n g 柚d h 鼬t h r o u g h p 屿e ej 0 u m a lo fs e l e c t e d t o p i c si nq u 柚t u me l e c t r o n i c s ，2 0 0 5 ，1 1 ( 1 ) ：4 3 - 4 9 【1 4 1y 的n s u kh u r h ，g y 0 s 蛐h w a n 舀j i n - y 0 u n gj e o ne ta i ，l m ，s ( 1 0 0 临p l l i m e s 1 2 4g b s ) 缸a n s i n i 路i o no f1 2 5 - g h z - s p a c e du l t r a d e n 辩w d mc h a 加e l so v e ras t 柚d a r ds i n 四e - m o d e 肋e r o f1 2 0 0k m ，i e e ep h o t o n t e c h n 0 1 k t l ，2 0 0 5 ，1 7 ( 3 ) ：6 9 6 6 9 8 【1 5 】m s c h e u 咖w ，es e e l i n g ，m m a i c r mr e i s s l e i n ，m u l t i c a s tc a p a c 时o fp a c k e t - s w i t c h e dr i n g w d mn e 觚o r k s ，i e e ep r o c e e d i i 垮0 f2 4 t ha 皿n u a lj o i n tc o n f e 彻1 c co ft h ei e e ec 0 m p u t e f 5 北京邮电大学硕士论文第一章绪论 a n dc o 姐u n i c a t i o n ss o c i e t i e s ，2 0 0 5 ，1 ( 1 3 - 1 7 ) ：7 0 6 7 1 7 【1 6 】n g h a n i ，s d i x i t ，t i s h i a n gw a n g ，0 ni p 一0 v e r - w d mi n t e 伊a t i o n ，i e e ec o m m u n i c a t i o n s m a g a z i n e ，2 0 0 0 ，3 8 ( 3 ) ：7 2 8 4 【1 7 】l s a h 私f a b u d d h e ，s r a m a m u n h y ，b m u k l l e i j e e ， f a u l t m a n a g e m e n t i i ii p - o v e f - w d m 舱t 、阳r i ( s ：w d mp r o t e 硎o nv e r s u sl p 佗s t o r a t i o n ，i e e ej o u m a lo ns e l e c t e da f e a si n c o m m u n i c a t i o n s ，2 0 0 2 ，2 0 ( 1 ) ：2 1 - 3 3 【1 8 】g h s a s a 虹c h i n g f 0 n gs u ，t 1 l ei n t e r f a c eb e t 、) l ，e e nl pa n d 、舳m 锄d i t se f f e c to nt h ec o s t o fs u r v i v a b i l i t y l e e ec o m m u n i c a t i o n sm a g a z i n e ，2 0 0 3 ，4 1 ( 1 ) ：7 4 7 9 【1 9 】 a b r z e z i n s 虹，e m o d i a n o ， d y n a m i cr e c o n f i g u r a t i o n a n d r o u t i n ga l g o r i t h m s f o r i p o v e r w d mn e 帆o r k sw i t hs t o c h a s t i ct r a 伍c ，l e e ej u 曲俩a v et e c h n 0 1 ，2 0 0 5 ，2 3 ( 1 0 ) ： 3 1 8 8