正交频分复用信号的频谱整合技术

摘要

随着人们对信息需求的爆炸式增长，光纤通信技术得到快速发展。一种性能优良基于正交频分复用技术的弹性网格结构光网络被提出，其在提升频谱利用率的同时带来了频谱碎片化问题。因此，频谱整合必不可少，本文利用波长转换实现频谱整合。波长转换能完成波长再分配，提升光纤网络频谱利用率、灵活性和可扩展性。其中，基于高非线性光纤四波混频效应的全光波长转换对调制格式和速率均透明，适用于未来全光网络，优势明显。正交频分复用技术具有高频谱利用率、强抗干扰能力和高传输容量等优点，是数个无线通信标准的核心技术，同时也被广泛研究用于光纤通信。
　　本研究主要内容包括：⑴理论研究了相干光正交频分复用信号基于全光波长转换的频谱整合方案。相干光正交频分复用技术结合了正交频分复用和光相干检测两者优点，频谱利用率高、抗色散、抗干扰，同时提高了接收端的OSNR容忍度及PMD敏感度。两级转换结构的基于高非线性光纤四波混频效应的全光波长转换器的转换速率快、转换频带宽，而且两级转换结构能实现无间隔转换，相位共轭自动恢复。⑵实验研究了全光波长转换器的转换特性及相干光正交频分复用信号频谱整合的实现。相干光正交频分复用信号经两级波长转换结构，其碎片化频谱得以重新分配，频谱整合被实现。实验结果显示，两级结构的波长转换器在C波段内有30nm宽的每级转换效率较高约-10dB的转换频带；与背靠背相干光正交频分复用信号作比较，在BER为10-9时，转换信号损耗小于4.8dB；以及两级结构的无间隔波长转换器实现了频谱整合。

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2 波长转换的频谱整合方案

1.3 本课题研究内容及意义

第二章 光OFDM的基本原理

2.1 OFDM系统的发展概述

2.2 OFDM的基本原理

2.3 CO-OFDM的基本原理

2.4 基于OptiSystem的CO-OFDM系统仿真

2.5 本章小结

第三章 HNLF-FWM的相关理论

3.1 波长转换器的分类

3.2 全光波长转换器的分类

3.3 HNLF-FWM的全光波长转换

3.4 基于OptiSystem的一级转换结构的波长转换仿真

3.5 本章小结

第四章 基于两级波长转换的OFDM信号频谱整合

4.1 两级波长转换结构的CO-OFDM信号波长转换实验

4.2两级波长转换结构的CO-OFDM信号波长转换性能分析

4.3 两级波长转换结构的CO-OFDM信号频谱整合仿真实验

4.4 本章小结

第五章 全文总结

参考文献

致谢