基于逆散射方法的光纖非線性補(bǔ)償技術(shù)研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等多媒體業(yè)務(wù)的蓬勃發(fā)展，廣大民眾對(duì)信息的需求呈現(xiàn)逐年增長(zhǎng)的趨勢(shì)。因此要求現(xiàn)有的城域網(wǎng)和骨干網(wǎng)能夠承載更大容量的數(shù)據(jù)傳輸。光纖通信技術(shù)以其大帶寬(大于20 THz)、低損耗(小于0.2 dB/km)、低成本、抗電磁干擾等優(yōu)點(diǎn)，使其成為目前主流的有線通信方式。然而光纖并不是一種理想的傳輸媒介，信號(hào)在光纖中傳輸會(huì)受到色度色散、偏振模式色散、非線性效應(yīng)等因素的影響。相干光通信與數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的不斷發(fā)展與完善，使得傳輸

2、中所受到的線性和非線性失真都可以得到補(bǔ)償。由于非線性效應(yīng)的隨機(jī)特性，使得其補(bǔ)償難度加大，目前非線性效應(yīng)還不能實(shí)時(shí)有效的補(bǔ)償。
　　本文以逆散射方法抑制非線性效應(yīng)為研究主線。主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　首先，介紹了相干光通信系統(tǒng)的組成原理，重點(diǎn)介紹了IQ調(diào)制原理和相干解調(diào)原理，并進(jìn)行了相關(guān)的理論分析。同時(shí)對(duì)逆散射理論進(jìn)行了研究與理論推導(dǎo)。并且利用VPItransmissionMakerTM仿真平臺(tái)搭建了相干光通信傳輸仿真系統(tǒng)。

3、r>　　其次，研究了基于非線性頻譜管理的非線性預(yù)補(bǔ)償算法。運(yùn)用該算法對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行預(yù)補(bǔ)償處理，實(shí)現(xiàn)線性譜與非線性譜的均衡，以此來(lái)抑制非線性效應(yīng)對(duì)信號(hào)的不利影響。仿真結(jié)果表明，在傳輸距離為3600km，非線性系數(shù)為1.27 w-1·km-1，光纖損耗為0.2 dB/km的情況下，不考慮ASE噪聲時(shí)，本文所研究的非線性預(yù)補(bǔ)償算法相對(duì)于僅補(bǔ)償色散情況最高可提高2.02 dB;若考慮ASE噪聲(噪聲指數(shù)5 dB)，該算法最高可達(dá)1.79 dB的

4、非線性抑制效果。并且激光器線寬對(duì)該算法影響不大。
　　最后，研究了基于非線性傅里葉變換的非線性預(yù)補(bǔ)償算法。對(duì)發(fā)射信號(hào)進(jìn)行預(yù)補(bǔ)償，消除信號(hào)非線性譜中的非線性分量，以此來(lái)抑制非線性效應(yīng)，提高信號(hào)傳輸質(zhì)量。本文分別仿真了QPSK和16QAM兩種調(diào)制格式的信號(hào)在光纖中的傳輸。仿真結(jié)果表明，該算法對(duì)這兩種調(diào)制格式所受到的非線性效應(yīng)都有很好的抑制效果。與僅補(bǔ)償色散算法相比，對(duì)于QPSK信號(hào)，理想條件下，系統(tǒng)性能最高可提高1.72 dB;僅考慮