基于色散管理孤子的双向DWDM系统传输控制

摘要

100G时代已经到来，光纤通信也随之面临着更高的要求。在密集波分复用（DW DM）系统中，双向传输是进一步提升系统通信容量的方法之一。色散管理孤子（DMS）将正常色散和反常色散光纤交替连接，以便在光纤中传输中对光脉冲宽度和峰值功率进行周期性的展宽和压缩，具有优异的稳定性。新型调制格式双偏振-正交相移键控（DP-QPSK）具有较高的频谱利用率，结合 DMS在传输时保形的特点，能有效抵制非线性损伤，减少自发辐射噪声（ASE）和孤子间互作用的影响，有利于大容量稳定传输。因此，在双向 DW DM系统中使用高级调制码型与 DMS相结合，是下一代光网络实现高速长距离大容量稳定传输的优选方案之一。
　　本文首先介绍了光纤通信的发展历程及课题的研究背景，并总结归纳了国内外高速光纤通信的研究现状。然后，介绍了孤子通信的原理及数学模型，阐述了双向 DW DM高速长距离孤子通信的概念和特点，详细讨论了其主要制约因素及关键技术。接着，同时考虑光纤损耗、反向瑞利散射、高阶效应、AS E噪声和孤子互作用等多种扰动因素，在频域滤波控制方案下，用变分法由非线性薛定谔方程推导双向DWDM中DP-QPSK色散管理孤子特征参数随归一化传输距离演化的动力学方程组，并分析了其传输特性。最后，对 DP-QPSK系统相干接收性能和双向传输性能进行了模拟仿真，通过Optisystem与matlab对100 Gbit/s双向密集波分复用色散管理孤子系统的传输性能进行联合仿真，结果表明此方案有利于该系统的稳定传输。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

1.1高速光纤通信的发展

1.2选题背景及研究现状

1.3本文工作介绍

第二章 双向DWDM色散管理孤子传输理论

2.1孤子通信的原理及数学模型

2.2双向DWDM传输系统简介

2.3双向DWDM孤子通信的主要制约因素

2.4双向DWDM色散管理孤子传输关键技术

2.5本章小结

第三章 双向DWDM色散管理孤子传输性能分析

3.1基于DMS的DP-QPSK信号传输理论分析

3.2基于DMS的DP-QPSK高速传输演化模型

3.3本章小结

第四章 双向DWDM色散管理孤子传输系统设计与仿真

4.1 DP-QPSK相干接受性能的仿真与分析

4.2双向DWDM传输性能的仿真与分析

4.3系统传输稳定性的仿真与分析

4.4本章小结

第五章 总结与展望

5.1对论文的总结

5.2进一步的工作

参考文献

附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文

附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目

致谢