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1、華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文4.4本章小結(jié)............................................................................................425總結(jié)與展望........................................................................................43致謝...............................................................
2、...........................................45參考文獻..................................................................................................46附錄1攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的主要論文.........................................50V萬方數(shù)據(jù)華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文1緒論1.1課題的研究背景近些年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)信息時代的快速發(fā)展，信息容量大量增加，人們對信息
3、的需求也急劇增加，信息的海量交互成為廣大用戶的一大需求，這就需要通信系統(tǒng)擁有更高的傳輸速率和帶寬。現(xiàn)有的主干通信系統(tǒng)主要基于光纖傳輸技術(shù)。光纖傳輸系統(tǒng)由于其成本低、高帶寬、傳輸距離遠、壽命長、抗干擾能力強和保密性好的優(yōu)點自問[1-2]世以來一直成為現(xiàn)代通信的重要的傳輸手段。是信息化時代除計算機技術(shù)外的另一大核心支柱技術(shù)。但是隨著社會的發(fā)展，原有的光傳輸系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足人們對信息傳輸?shù)男枨?，為滿足人們對信息獲取的需求，提升光纖通信系統(tǒng)的傳輸帶寬，傳輸速率，傳輸精度以及傳輸距離等十分必要。[3]原有的提高光纖傳輸容量的方案有以下兩種：一是直接提高
4、單通道光纖傳輸速[4]率，也被稱為強度調(diào)制/直接檢測。第二種是對于單模光纖采用傳輸波長數(shù)的波分復(fù)用（WDM）技術(shù)。在光纖通信系統(tǒng)檢測方面，一般分為直接檢測系統(tǒng)和相干檢測系統(tǒng)兩種。在40Gb/s以下的光傳輸系統(tǒng)中，多采用直接檢測系統(tǒng)。40Gb/s以上光傳輸[5]系統(tǒng)逐漸多采用相干檢測系統(tǒng)。相干檢測方式提出較早，早在上世紀八十年代就已提出，雖然具有充分利用光載體的相干性，使其載體負載能力變強，能夠在引入本地光與信號進行外差或者零差檢測，將信號幅、相、頻等參數(shù)都檢測出來等優(yōu)勢，但是由于對光源光譜線純度和頻率穩(wěn)定性等要求較高，未能進入應(yīng)用。但隨著DS
5、P（高速數(shù)字信號處理）技術(shù)的快速發(fā)展，相干檢測技術(shù)由于本身各方面性能具有很高的的潛[6][7]質(zhì)，逐漸被人們重新開始挖掘完善。相干光監(jiān)測接收技術(shù)具有以下優(yōu)點：1、支持多種調(diào)制格式；2、接受靈敏度高；3、可以充分利用電子色散補償技術(shù)；4、方便器件集成化小型化。由于相干光傳輸系統(tǒng)充分利用了光幅度、頻率、相位的特點，所以方便采用或者研究新的調(diào)制格式，大大挖掘了光傳輸系統(tǒng)的傳輸潛力，提高了傳輸距離和傳輸容量。由于可以充分利用電子色散補償機制來補償光傳輸過程中信號的畸變，使得光網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計更加靈活，同時也省去了以往大量的色散補償光纖、光模塊等1萬方數(shù)據(jù)華
6、中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文[8]硬件設(shè)施，從而節(jié)約了成本。但是在提升光纖傳輸容量的過程中不可回避的要遇到諸如衰減、色散、非線性效應(yīng)等因素的制約。摻餌光纖放大器（EDFA）的出現(xiàn)很好地解決了光傳輸過程中信號衰減的問題，衰減不再是光纖傳輸中的主要問題。隨之而來的是隨著傳輸速率的不斷提高，色散效應(yīng)成為突破光纖傳輸容量瓶頸的一大難點。色散是不同頻率的光由發(fā)射端斜射入光纖后由于傳輸速率不同，不同頻率光波在傳輸一段距離后之間產(chǎn)生時延，導(dǎo)致信號在接收端產(chǎn)生脈沖展寬而造成失真，引起碼間串?dāng)_（ISI）。隨著傳輸速率的[9]不斷提高，信號周期變短，進而，色散對高速光
7、通信影響尤為顯著。由于色散效應(yīng)的限制，長距離和城域同步光網(wǎng)絡(luò)采用單模光纖也只能達到最大50-80km的長度，短距離多模光纖，長度只能達到26m，所以色散補償技術(shù)成為工業(yè)界普遍用來解決光纖通信中色散問題的技術(shù)。此外在光纖傳輸中還存在一些非線性效應(yīng)，如散射效應(yīng)中的受激拉曼散射（SRS）和受激布里淵散射（SBS），克爾效應(yīng)即折射率相關(guān)的自相位調(diào)制、交叉相位調(diào)制、四波混頻等，非線性效應(yīng)與能量有關(guān)，在傳輸能量較小的單通道光傳輸系統(tǒng)中，作用并不明顯，可以不做考慮。但在最新研究的各種復(fù)用技術(shù)中，由[10-11]于載波信號功率不斷增大，非線性效應(yīng)作用比較明顯
8、，需要著重考慮。由于高速光傳輸系統(tǒng)對色散的容限急劇降低，想提高信號傳輸質(zhì)量，延長傳輸距離，必須對高速光傳輸系統(tǒng)中的色散加以補償解決。色散效應(yīng)主要包含三部分：色度色散
