基于碼分多址技術(shù)的光通信系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著信息技術(shù)的發(fā)展以及各種新型業(yè)務的出現(xiàn)，用戶對接入帶寬以及數(shù)據(jù)安全性的要求越來越高。光碼分多址(OCDMA)技術(shù)因其具有的接入?yún)f(xié)議簡單、高安全性、軟容量等優(yōu)點，近年來得到了廣泛的研究，在軍用、電子商務以及民用接入網(wǎng)等場合均有廣闊的應用前景。本論文在基于FBG的全光OCDMA技術(shù)以及電域處理OCDMA技術(shù)兩個方向上，通過理論分析、系統(tǒng)仿真和系統(tǒng)實驗等方法，對這兩種OCDMA技術(shù)的系統(tǒng)和子系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)進行了研究。
　　 本文在

2、基于FBG的全光OCDMA技術(shù)上做了如下研究和創(chuàng)新工作：首先，我們利用非線性偏振旋轉(zhuǎn)效應，提出了一種新型的光閾值器，以消除多用戶全光OCDMA系統(tǒng)引起的多用戶干擾。我們提出的新型光閾值器具有在整個C波段對波長透明以及不需要定制的帶通濾波器等優(yōu)點。我們應用這種新型的光閾值器，實現(xiàn)了4用戶、單用戶2.5 Gb/s、傳輸距離為20km的相干一維TPC-OCDMA系統(tǒng)。其次，我們提出并實驗實現(xiàn)了應用在OCDMA-PON中的一維/二維混合編解碼方

3、案。其中二維WHTS-OCDMA鏈路采用ASE作為光源，采用級聯(lián)FBG作為編解碼器；一維相干TPC-OCDMA鏈路則采用鎖模光纖激光器產(chǎn)生的超短脈沖作為光源，采用碼長為127的相移SSFBG作為編解碼器。最后，我們通過仿真和實驗研究了以系統(tǒng)速率為2.5 Gb/s下設(shè)計的相移SSFBG作為編解碼器實現(xiàn)的高速(10 Gb/s)，長距離(180 km)傳輸?shù)南喔梢痪STPC-OCDMA系統(tǒng)。仿真和實驗的結(jié)果均表明，隨著速率的升高，系統(tǒng)的接收靈敏

4、度持續(xù)下降。在采用工作在2.5 Gb/s的長度為38.1 mm，碼長為127的相移SSFBG，在速率為10 Gb/s單用戶傳輸180 km時，相對于速率為2.5 Gb/s時，接收靈敏度將下降約6 dB。
　　 全光OCDMA系統(tǒng)面臨著很嚴重的拍頻噪聲和多用戶干擾的影響。即使采用光閾值器和光門限等技術(shù)，系統(tǒng)能達到的用戶數(shù)仍然非常受限。因此我們提出并研究了一種基于空間編碼和副載波復用的電域處理OCDMA系統(tǒng)，從而消除拍頻噪聲對系統(tǒng)的

5、影響，并且在理想狀態(tài)下可以消除多用戶干擾。我們首先通過仿真和實驗實現(xiàn)了15用戶、單用戶10b/s、傳輸20 km的CDM/SCM-PON系統(tǒng)。實驗結(jié)果表明，在15用戶同時存在的情況下，各通道的誤碼性能均在普通前向糾錯編碼能夠糾錯的誤碼率范圍內(nèi)。接著，我們研究了新型CDM/SCM-PON系統(tǒng)在DSB和SSB調(diào)制下色散對信號的影響，并針對上述兩種調(diào)制下色散的影響，提出了色散補償?shù)姆桨?，并通過仿真驗證了我們提出的兩種色散補償方案的可行性。最后