基于FWM偏振复用OFDM信号全光波长变换的研究

摘要

随着光子技术发展的日趋成熟，基于光波分复用（WDM）的全光网通信（AON）成为人们研究的热点，波分复用光网络是高速率，大容量通信网实现的基础，而全光波长变换（AOWC）是光网络中的关键技术。引入偏振复用正交频分复用（OFDM）信号可以提高信道的频谱利用率和系统容量，并可抵抗模式色散（MD）和偏振模色散（PMD）。
　　本文主要对基于半导体光放大器（SOA）中平行泵浦结构偏振复用OFDM信号的全光波长变换系统进行理论推导和系统仿真，并对影响系统转换效率的一些因素进行分析。本课题对波分复用全光网中全光波长变换技术的应用和发展具有一定的参考价值。本文主要完成工作和创新如下：
　　(1)首次对基于SOA的平行泵浦结构偏振复用OFDM信号的全光波长变换系统进行了理论研究，并对影响系统转换效率的相关因素进行了推导分析。得到新的转换信号仍然携带原始OFDM信号，且具有偏振不敏感的特性，将此转换光进行偏振分束后可以实现无串扰接收。
　　(2)在理论研究的基础上，采用VPI光子学模拟软件进行系统仿真，实现了最高调制速率为10Gbit/s偏振复用4QAM-OFDM信号的全光波长变换，并采用直接检测的方法对偏振复用OFDM信号进行无串扰接收。基于此系统还对影响系统转换效率的因素进行了仿真分析，包括SOA增益、信号光功率、泵浦光信号间的频率间隔及OFDM信号参数如子载波个数、调制速率、调制格式和中心载频等。得到的仿真结果与理论推导结论一致，并得到提高系统转换效率最优系统参数，从而实现系统优化。

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第一章 绪论

1.1课题研究的背景和意义

1.2国内外研究现状与发展趋势

1.3本文主要研究内容

1.4 论文结构安排

第二章 全光波长变换系统中的关键技术分析

2.1全光波长变换技术

2.2 基于平行泵浦结构的四波混频技术

2.3 偏振复用技术

2.4 本章小结

第三章 基于平行泵浦结构的偏振复用OFDM信号的全光波长变换

3.1理论研究

3.2系统仿真

3.3仿真结果分析

3.4本章小结

第四章 影响系统转换效率因素的研究

4.1 信号光与泵浦光参数对系统转换效率的影响

4.2 SOA注入电流对系统转换效率的影响

4.3 OFDM信号参数对系统转换效率的影响

4.4 本章小结

第五章 总结与展望

5.1总结

5.2展望

参考文献

攻读学位期间所取得的相关科研成果

致谢