偏振编码通信若干关键技术的研究

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1、宣参京交万方数据硕士学位论文偏振编码通信若干关键技术的研究ResearchonSeveralKeyTechnologiesofPolarizationEncodingCommunication作者：王一旭导师：吴重庆北京交通大学2014年9月万方数据学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。学校可以为存在馆际合作关系的兄弟高校用户提供文献传递服务和

2、交换服务。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者潞2一与签字日期：7。，睁，侗臼甘导师签名：签字日期：物磊w咋If月万方数据学校代码：10004密级：公开北京交通大学硕士学位论文偏振编码通信若干关键技术的研究ResearchonSeveralKeyTechnologiesofPolarizationEncodingCommunication作者姓名：王一旭学号：11121834导师姓名：吴重庆职称：教授学位类别：学科专业：工学光学工程学位级别：硕士研究方向：光纤通信北京交通大学2014年9月万方数据致谢本论文是在导师吴重庆教授的悉心指导之下完成的。吴重庆老师渊博的专业知

3、识，严谨的治学态度，诲人不倦的高尚师德对我影响深远。同时李政勇老师饱满的科研热情和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。老师们不仅授我以文，而且教我做人，虽历时三载，却赋予我终生受益无穷之道。本论文从选题到完成，几易其稿，每一步都是在老师的指导下完成的，倾注了老师大量的心血，在此谨向我的导师吴重庆教授以及各位老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。”。席论文的完成也离不同学和朋友的关心与帮助。感谢刘国栋、孙振超、毛雅亚、王甫等在一起愉快的度过研究生生活的理学院各位师兄师姐，以及王志豪、王大鹏、刘贺、秦涛、高松、杨伟、蓝善发、刘英峰、倪嘉敏等同门，他们在科研过程中给我以许多鼓励和帮助，正是由于

4、你们的帮助和支持，我才能克服一个一个的困难和疑惑，直至本文的顺利完成。感谢父母在我求学生涯中给与我无微不至的关怀和照顾，一如既往地支持我、鼓励我，他们给我生活上的关怀和精神上的鼓励是我学习的动力。最后特别感谢陪我一路走过高中、大学、研究生生活的女朋友吴莎莎，是和我一起学习和生活了十年的好同学、好朋友、好伴侣，陪伴我一起经历了许多重要的时刻，并在我论文完成的过程中给了我许多鼓励和帮助。回想整个论文的写作过程，虽有不易，却让我除却浮躁，经历了思考和启示，也更加深切地体会了法学的精髓和意义，因此倍感珍惜。最后，我要感谢我三年的研究生生活，感谢有缘遇到的所有老师和同学，他们的支持与情感是我永

5、远的财富。虽然现在大家各奔前程，但是我们的心紧紧相系，在各自的岗位上默默维系着我们兄弟般的友谊!祝所有老师身体安康，幸福平安!所有挚友前程似锦，事业有成!万方数据北京交通大学硕上学位论文摘要摘要利用光的偏振态承载信息实现偏振编码，是解决功率波动问题的有效解决方案，町以大幅降低光纤通信系统中的非线性效应，提高谱效率，是目前实现高速光纤通信的研究热点。具有可靠稳定性的偏振编码器是实现偏振编码通信的关键，因此，本文首先设计了一种基于铌酸锂(LN)相位调制的偏振编码器，采用时变矢量对偏振编码器的稳定性进行了深入研究。实验表明，LN的偏振相关损耗主态与偏振相关相移主态基本一致，说明LN的偏振相

6、关损耗不会影响偏振态的稳定性。实验中观察到偏振态旋转具有“喷性”：当电压从0V增加到某个定值后，偏振态会继续变化一段时间(反之亦然)，大约在30mins左右才达到稳定。该现象对于低速调制将带来不利影响；对于高速调制，平均功率的变化也将引起偏振抖动。为了解决这一问题，本文建议将50欧姆的匹配电阻置于LN之外，加强散热，以减小热惯性的影响。其次本文对现有偏振编码方案的可行性及缺陷进行分析，并通过制作大动态范围相位调制器，采用相位补偿技术改进现有偏振编码方案，进行提高偏振编码稳定性的研究。实验表明该改进方案能有效避免插入损耗及干涉臂长度差对偏振稳定性的影响，但仍需继续改进以实现避免环境因素

7、对信号的影响。最后，本文针对环路系统中的关键器件进行研究，通过分析相关器件的性能与参数确定了环路系统的可行性，为合理选用器件及后续实验提供理论基础。用强度编码信号和偏振编码信号进行传输实验，基本验证了环路传输系统的可行性，同时也发现了偏振编码信号在传输实验中出现的问题，为下面的工作指明方向。关键词：偏振编码通信；光纤马赫一曾德干涉仪；偏振编码器：铌酸锂相位调制器；稳定性；时变矢量；相位补偿；万方数据北京交通大学硕士学位论文ABSTRACTABSTRACTR