相干光通信技術(shù)的研究.pdf

1、近年來，隨著用戶對(duì)高速數(shù)據(jù)、圖像和寬帶流媒體等業(yè)務(wù)需求的不斷增長(zhǎng)，光纖通信的發(fā)展方向已成為在無信號(hào)再生基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)更高速率和更長(zhǎng)距離傳輸。隨著半導(dǎo)體激光器和光電器件性能的高速發(fā)展，尤其是高速信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展，具有高譜效率和高靈敏度優(yōu)勢(shì)的相干光通信技術(shù)越來越引起人們關(guān)注。
　　 本文主要研究相干光通信系統(tǒng)的原理、實(shí)現(xiàn)及其應(yīng)用。完成了相干光通信理論分析和性能仿真；研究了相干光通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了高靈敏度和高譜效率的相干接收實(shí)驗(yàn)

2、。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　 ●介紹了相干光通信的研究背景及優(yōu)勢(shì)，總結(jié)了相干光通信的國(guó)內(nèi)外研究概況，對(duì)比了已報(bào)道的大部分相干通信系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方式。對(duì)比了相干通信系統(tǒng)中的單元技術(shù)并對(duì)其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析。介紹了相干接收的基本原理，從理論上分析了相干接收機(jī)的各種噪聲，仿真分析了相干光系統(tǒng)中多種二進(jìn)制碼型在不同接收方式下的性能特點(diǎn)。
　　 ●完成相干光通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)。研究了相干光通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵單元技術(shù)，包括：1、高穩(wěn)定性低噪聲的相干

3、光源技術(shù)。完成窄線寬相干光源的選型及其驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了線寬為2.6MHz，頻率漂移小于50MHz，輸出功率大于13dBm的相干光源輸出；2、碼型調(diào)制技術(shù)。研究了基于單個(gè)LiNbO3調(diào)制器實(shí)現(xiàn)多種調(diào)制碼型的產(chǎn)生技術(shù)；研制出了調(diào)制速率10Gb/s，具有偏置和增益自動(dòng)控制功能的光發(fā)射機(jī)。3、本振和信號(hào)光相位匹配技術(shù)。4、本振與信號(hào)光偏振匹配技術(shù)。提出并在DSP中實(shí)現(xiàn)一種在線式自適應(yīng)偏振控制算法，最慢響應(yīng)速度<1s，靈敏度優(yōu)于-54dBm，

4、插入損耗<0.5dB。
　　 ●完成了NRZ碼外差包絡(luò)檢波和零差相位分集接收和DPSK碼的外差1bit延時(shí)接收實(shí)驗(yàn)。優(yōu)化了相干接收機(jī)的參數(shù)，在不進(jìn)行頻率鎖定和相位控制的情況下，NRZ碼異步外差接收方式在2.5Gbit/s傳輸速率下實(shí)現(xiàn)了-39.9dBm的靈敏度。
　　 ●研究了相干光通信系統(tǒng)中的兩種提高譜效率的復(fù)用技術(shù)。提出了一種相干外差WDM傳輸技術(shù)，提高信道譜效率為原來的1.5倍，提出一種多進(jìn)制調(diào)制（QPSK/4QA