高速光纖通信系統(tǒng)中偏振模色散的補償及實驗.pdf

1、未來幾年內(nèi)，偏振模色散將是限制光纖通信系統(tǒng)向更高速率、更大容量和更長距離發(fā)展的主要障礙之一。本論文以補償光纖通信系統(tǒng)中的偏振模色散為目的，設計了一種新型的基于PLC技術(shù)的具有MZI結(jié)構(gòu)的PMD補償器。本論文從研究偏振模色散補償器的理論模型分析和軟件仿真出發(fā)，主要內(nèi)容包括以下幾個部分： 首先，深入研究了偏振模色散的相關基礎知識。從偏振模色散的定義、形成原因、表示方法和計算理論等方面闡述了本論文對偏振模色散的認識。研究了邦加球、斯托

2、克斯向量、穆勒矩陣等數(shù)學方法和高階色散、偏振相關損耗、偏振主態(tài)和級聯(lián)法則等相關理論。為偏振模色散補償器的研究工作打下了堅實的基礎。 其次，將目前的PMD模擬器按照其對應的數(shù)學模型分成了機械旋轉(zhuǎn)型、偏振控制器型和平面波導線路型三種理論模型。并且利用蒙特-卡洛統(tǒng)計方法對三種模型進行了精確的數(shù)值模擬。進而從數(shù)學模型的角度證明了，三種完全不同的模型理論上補償PMD色散的可實現(xiàn)性，而且對他們的理論性能作了詳細的比較分析。 再次，設

3、計并且深入分析了代表未來PMD補償器發(fā)展方向的第三種模型的具體補償器模型，即一種新型的基于PLC技術(shù)的具有MZI結(jié)構(gòu)的PMD補償器，簡稱PLC型PMD補償器。并進一步對這種補償器的關鍵技術(shù)作了詳細的實現(xiàn)原理剖析和BPM仿真。 最后，使用OptiSystem光通信系統(tǒng)仿真軟件對第二種PMD補償器，即偏振控制器型補償器在系統(tǒng)中的補償效果進行了模擬仿真。仿真結(jié)果表明這種補償器在40Gbit/s通信系統(tǒng)下可以達到預期的補償效果。而且，利