全光通信網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、目前光通信系統(tǒng)中的電子交換方式已經(jīng)限制了光纖通信優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮，出現(xiàn)了所謂的“電子瓶頸”問(wèn)題，而全光網(wǎng)絡(luò)將突破電交換的瓶頸成為下一代網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)，引起了廣泛的研究興趣。在這樣一個(gè)大背景下，本文在國(guó)家863計(jì)劃以及國(guó)家自然科學(xué)基金的資助下，圍繞著新型光路交換的全光網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行了包括全光環(huán)境下超長(zhǎng)距離傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)、40Gbps傳輸技術(shù)、全光時(shí)鐘提取等關(guān)鍵技術(shù)的研究，并對(duì)基于分布式光路交換的全光網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)理論和具體實(shí)現(xiàn)等方面進(jìn)行了一系列深入的研究，

2、所取得的主要研究成果如下： ■利用啁啾光纖光柵(CFBG)補(bǔ)償長(zhǎng)距離傳輸系統(tǒng)的色散。在全所師生共同完成的863項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)的10Gbps非歸零碼(NRZ)3100km(帶FEC)的超長(zhǎng)距離傳輸?shù)幕A(chǔ)上，進(jìn)一步優(yōu)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了2015km(無(wú)FEC)無(wú)誤碼傳輸。突破了以往大量實(shí)驗(yàn)研究認(rèn)為的在利用啁啾光纖光柵補(bǔ)償色散的傳輸系統(tǒng)中若采用NRZ則傳輸距離一般局限在1000km左右的認(rèn)識(shí)。同時(shí)利用歸零碼(RZ)碼和載波抑制歸零碼碼(CSRZ)在

3、啁啾光纖光柵補(bǔ)償色散的傳輸系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)2560km低功率代價(jià)無(wú)誤碼傳輸，首次將高級(jí)調(diào)制碼型運(yùn)用于利用啁啾光纖光柵補(bǔ)償色散的傳輸系統(tǒng)中，以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的方式實(shí)現(xiàn)了超過(guò)2500km的超長(zhǎng)距離傳輸。 ■比較和分析了啁啾光纖光柵的反射譜紋波、群時(shí)延紋波以及帶寬對(duì)NRZ、RZ和CSRZ碼三種調(diào)制碼型的不同影響，對(duì)啁啾光纖光柵的不理想特性對(duì)使用高級(jí)調(diào)制碼型傳輸系統(tǒng)的影響給出了物理解釋。 ■通過(guò)數(shù)值仿真，驗(yàn)證了啁啾光纖光柵在高速(＞40Gbp

4、s)系統(tǒng)中具有有效抑制信道內(nèi)非線性的特點(diǎn)；研究了將啁啾光纖光柵應(yīng)用于利用相位調(diào)制碼型的40Gbps傳輸系統(tǒng)色散補(bǔ)償?shù)奶攸c(diǎn)，定量比較和分析了在相位調(diào)制系統(tǒng)中使用色散補(bǔ)償光纖和啁啾光纖光柵補(bǔ)償鏈路色散的不同特點(diǎn)。 ■首次采用了啁啾光柵和半導(dǎo)體光放大器方式實(shí)現(xiàn)了NRZ信號(hào)時(shí)鐘分量的增強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了基于受激布里淵散射效應(yīng)的、對(duì)傳輸速率不敏感的的RZ、CSRZ和NRZ信號(hào)時(shí)鐘分量提取，并對(duì)該方案中影響時(shí)鐘分量提取的因素進(jìn)行了詳細(xì)分析。