光纤无线和相干光通信的若干关键技术的研究

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1、光纤无线和相干光通信的若干关键技术的研究光纤无线和相干光通信的若干关键技术的研究..湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。期:弘年口月日作者签名:莲遣学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论

2、文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于、保密口,在??年解密后适用本授权书。、不保密团。请在以上相应方框内打“√’’作者签名:日期:弘年膨月日童滓导师签名日期:尸年,口月矽日光纤无线和相干光通信的若干关键技术的研究摘要本文综合了光纤无线和相干光通信系统的若干关键技术的研究成果,在理论和实验上系统地进行了高性价比的光毫米波产生技术及波长重用的光纤无线通信系统的研究,电光正交频分复用技术及其光网络的研究,全光波长变换在光纤无线通信系统和光标记交换网络中的应用研究,基于相干检测的全光和奈奎斯特波分复用技术及比较研究以及,和光传

3、输网络系统的研究。第一,首次提出并实验研究了一种基于光四倍频副载波调制的毫米波产生方案及相应的波长重用的光纤无线通信系统系统,并对基于三种不同的毫米波产生方案的系统性能在理论和实验上进行了比较。在前两种方案的毫米波产生技术中,采用重复频率为的射频信号和电信号带宽为的马赫曾德尔强度调制器产生重复频率为的光毫米波。本文提出的基于光四倍频副载波调制的毫米波产生方案在产生相同频率光毫米波的前提下,进一步降低射频信号的频率要求和外部强度调制器的带宽要求,降低了系统成本。第二,首次将技术融入光纤无线通信系统和无源光网络系统,利用技术较高频谱利用率,以及在光通信里可以在一定程度上抵抗色散和偏振模色散的特性,

4、提高了毫米波在光纤和无线中的传输性能。首次提出并实验研究了一种采用光相位调制器产生低峰均比的光信号通信方案,实验验证了采用光相位调制器产生光信号能够有效的解决高峰值平均功率比问题,从而提高信号在在光纤中传输对非线性效应的容忍度。第三,首次提出并实验研究了基于半导体光放大器的四波混频效应的单泵浦光的波长变换系统。实验结果显示,耦合信号经四波混频效应后,产生新波长的信号光将携带信号,且转换效率与信号光和泵浦光的功率,波长关系以及两者的偏振夹角有关系。第四,随着单载波通信系统的日趋全面商用化和随着信息数据业务的急剧增加,单载波或是未来骨干网的发展目标。本文首次将全光技术引入技术,提出并实验研究了基于

5、相干检测全光的/传输系统。采用外部调制技术的光载波抑制调制格式产生频率间隔为的两个连续光载波,每路光载波通过/调制器调制偏振复用的/或/的信号,经标准单模光纤传输后,所测最小误码率小于×一;同时将全光技术融入到接入网,提出并实验研究了低功率代价.和超高速系统速率/的光标记交换网络关键技术。博士学位论文第五,首次提出并实验研究了两种超级信道多载波产生方案及相应的全光相干检测传输系统:第一种超级信道基于频移光纤环路和两个级联的相位调制器,由一路光载波产生路光载波的超宽带相干光传输方案,由于相位调制器不需要直流偏置,产生的路光载波稳定性可靠,每路光载波用于调制或/的双偏振态信号,此超宽带传输系统的速

6、率为./或除去前向纠错开销后/。第二种超级信道采用级联两个相位调制器和一个强度调制器调制路单载波信号产生个频率间隔为的连续光载波信号,每路光载波调制或/的全光信号,此超级信道总比特率为./或除去开销后为./。第六,首次将奈奎斯特波分复用技术.和全光技术引入引入波分复用型无源光网络系统.,充分利用了两种技术的超高频谱利用率,实验比较了两种技术应用于接入网中的优势和劣势。在全光.的上行链路中,波长间隔为,波长集中的个相干光载波由一个相位调制器和一个强度调制器调制连续单载波产生,每个光载波承载或/的极化复用信号,并经过标准单模光纤传输后,在接收端实现相干检测。同时,本文也对基于全光技术的.系统进行了

7、实验性的比较和研究。关键词:光纤无线通信系统;光毫米波;光载波抑制调制;光四倍频调制;相位调制器;波长重用;无源光网络系统;全光波长变换;;相干检测;;调制;全光;奈奎斯特波分复用型;单信道;超级信道;误码率;光信噪比Ⅱ?????????????????????????????????????????????~...,,。.,..。.。,。..,...‘...,...,.。。...卜Ⅳ‘.?’一,