偏振模色散前饋補(bǔ)償系統(tǒng)研究.pdf

1、偏振模式色散(PMD)是由于光纖的雙折射現(xiàn)象所引起的。雙折射現(xiàn)象是由光纖結(jié)構(gòu)非對(duì)稱性、外界壓力和溫度的變化所造成的。它會(huì)導(dǎo)致脈沖的展寬和畸變，限制高速率光纖通信系統(tǒng)的容量和傳輸距離。解決PMD問(wèn)題是實(shí)現(xiàn)高速光纖通信的關(guān)鍵問(wèn)題之一。PMD具有隨機(jī)性，它隨著外界條件和傳輸速率的變化而變化，使得補(bǔ)償變得困難。本文對(duì)PMD補(bǔ)償以及實(shí)時(shí)的前饋PMD補(bǔ)償?shù)膶?shí)現(xiàn)進(jìn)行了深入的討論，下面是本論文的主要工作： 1.研究并比較各種PMD補(bǔ)償方案，在考

2、慮現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室設(shè)備條件的基礎(chǔ)上，提出一種國(guó)內(nèi)沒(méi)有采用過(guò)的新的PMD前饋補(bǔ)償方案。方案的原理：在發(fā)射端加擾偏器，在接收端通過(guò)測(cè)得的偏振度(DOP)、偏振態(tài)(SOP)等信息確定光纖線路中的偏振主態(tài)(PSP)方向和差分群延時(shí)(DGD)的大小，運(yùn)用計(jì)算方法而非搜索的方法向控制器件輸入準(zhǔn)確的控制電壓，克服了搜索算法的各種弊端成功地完成了一階PMD動(dòng)態(tài)補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)，50ms可以完成完全補(bǔ)償。 2.對(duì)補(bǔ)償系統(tǒng)中的兩個(gè)關(guān)鍵器件——偏振控制器(PC)和

3、差分延時(shí)線(DDL)進(jìn)行了理論和實(shí)驗(yàn)的研究。通過(guò)理論推導(dǎo)，明確了PC每個(gè)波片的相位延遲量對(duì)輸入偏振態(tài)(SOP)的影響以及多個(gè)波片對(duì)輸入偏振態(tài)的影響，并且用matlab對(duì)PC的功能進(jìn)行了仿真，證明了理論推導(dǎo)的正確性。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了對(duì)PC理論分析所得的的結(jié)論的正確性，也為偏振穩(wěn)定器的實(shí)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。此外推導(dǎo)了對(duì)DDL的差分延時(shí)量進(jìn)行控制的公式：|Δτ|= 2/Δω√ln(1/DOPmin)，使得DOP與Δτ的關(guān)系更加簡(jiǎn)單，易