正交頻分復(fù)用信號的全光波長變換技術(shù)研究.pdf

1、做為未來基于波分復(fù)用技術(shù)的全光網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)之一，全光波長變換技術(shù)（AOWC）可以避開“電子瓶頸”有效地解決網(wǎng)絡(luò)信道波長爭用，實現(xiàn)波長路由減少網(wǎng)路的通道波長堵塞和顯著提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量，在動態(tài)流量模式下更好地利用網(wǎng)絡(luò)資源。光網(wǎng)絡(luò)的整體性能受全光波長變換器性能的直接影響，因此全光波長變換技術(shù)的研究受到了人們的極大關(guān)注，它是目前光通信及全光網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域中的一個研究熱點。
　　正交頻分復(fù)用（OFDM）技術(shù)具有頻譜效率高，對光纖信道色散具有魯棒性

2、，可實現(xiàn)自適應(yīng)調(diào)制且抗干擾能力強，傳輸容量大等特點，目前在光纖通信領(lǐng)域已有廣泛的應(yīng)用。不像傳統(tǒng)的數(shù)字單載波調(diào)制中的信號，OFDM信號的時域波形是模擬的，其波動如同隨機噪聲，這種獨特的特點使得OFDM信號進行全光波長變換時全光波長轉(zhuǎn)換器需具備線性轉(zhuǎn)換能力，以保證全光波長變換后波形不失真，而目前國內(nèi)外關(guān)于OFDM信號的全光波長變換技術(shù)的研究還很少。
　　本文闡述了目前國內(nèi)外對于OFDM信號全光波長變換技術(shù)的研究現(xiàn)狀，首次提出基于雙模注

3、入鎖定FP激光器的方法實現(xiàn)OFDM信號的全光波長變換的新方案：毫瓦功率級別的控制信號和探測信號耦合后注入FP激光器，通過適當(dāng)?shù)目刂?，它們可以被注入鎖定到FP激光器中的兩個縱模，隨后，探測信號的傳輸會由控制信號來調(diào)節(jié)（即實現(xiàn)了波長變換）。對基于該方案的OFDM信號的全光波長變換進行了數(shù)值仿真和實驗研究，主要研究工作如下：
　　1.搭建了基于雙模注入鎖定FP激光器的方法實現(xiàn)OFDM信號的全光波長變換的系統(tǒng)數(shù)值仿真平臺，驗證了該方案對于

4、實現(xiàn)OFDM信號全光波長變換的可行性，數(shù)值仿真了轉(zhuǎn)換的OFDM信號的SNR與控制OFDM信號的注入功率比和頻率偏移的關(guān)系，同時仿真結(jié)果表明從控制信號到探測信號的傳輸響應(yīng)是基本線性的，但輕微的偏差將降低轉(zhuǎn)換的OFDM信號的性能，需要適當(dāng)控制該方案。
　　2.搭建了基于雙模注入鎖定FP激光器的方法實現(xiàn)OFDM信號的全光波長變換的系統(tǒng)實驗平臺，實驗研究了該方案下此全光波長變換器的性能，包括：注入鎖定前后的輸出光譜、頻率響應(yīng)、傳輸函數(shù)、對

5、波長及注入功率的性能容忍性、系統(tǒng)容量、及系統(tǒng)的功率代價。實驗結(jié)果表明該方案對于OFDM信號的全光波長變換可以實現(xiàn)較大的頻率響應(yīng)帶寬，且該帶寬并不受限于FP激光器的電調(diào)制帶寬的大小，線性的傳輸函數(shù)，較強的系統(tǒng)容忍性，大于40 Gb/s的系統(tǒng)容量，和小于3dB的系統(tǒng)功率代價。
　　3.搭建了基于多模注入鎖定FP激光器的方法實現(xiàn)OFDM信號的全光波長多播的系統(tǒng)實驗平臺，研究了該方案對于OFDM信號的全光波長多播的性能。首次實現(xiàn)了5×20