先进光相移调制格式的产生、解调及特性研究

摘要

人们对信息传输速率的要求越来越高，促使了光纤通信飞速发展。光纤通信中新型光调制格式的研究也逐渐成为光通信方面的研究热点，吸引了更多的研究者的热切关注。本文在华为技术有限公司基金项目——多信道OTDM系统实现方案及关键技术研究和教育部新世纪优秀人才项目的支持下，对先进光相移调制格式进行了较为完善的理论、模拟和实验研究，取得了一定的研究成果。主要内容及研究成果如下： （1）在广泛阅读国内外文献的基础上，阐述了新型调制格式的研究意义、现有调制格式的分类以及各种类型调制格式的特点，综述了国内外现有常见的调制格式的研究概况，提出了三个关于相移调制格式产生和解调的新型方案。 （2）提出了在DPSK常用调制方法基础上加一个马赫－泽德延时干涉仪来产生一种新型相移调制格式M-DPSK的新型方案。介绍了M-DPSK的调制和解调原理；然后对其调制和解调过程进行了理论分析；接着用Optisystem软件模拟了同速率的DPSK、M-DPSK和DQPSK的调制和解调，并对这三种调制格式在色散容忍度和非线性容忍度方面做了比较分析；最后在实验上对方案进行了验证，对40Gb/s的DPSK和M-DPSK的调制和解调分别做了实验。 （3）提出了用两个并联的高斯带通滤波器解调DQPSK的新型方案。首先介绍了传统的解调DQPSK的方案原理；接着介绍了用两个并联的高斯带通滤波器来解调DQPSK的新型方案；再对新方案的解调过程进行了理论分析；再讨论分析了滤波器的带宽和偏移量的设置关系；再对新方案和传统方案进行了比较；最后补充一种替代方案。 （4）提出了用解复用器来同时解复用和解调波分复用DQPSK系统的新型方案。首先介绍了用解复用器来解调波分复用DQPSK系统的原理；再对解复用器信道偏移量的容忍度进行了详细的讨论，对于复用信道较窄的波分复用DQPSK系统解调，可以采用interleaver（间插复用器）技术进行解调；最后用光通信模拟软件VPI模拟了此方案。