stokes空间中的偏振解复用技术研究

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1、修誦受Ｍｌｒ商ｏｋｅｓ空间申的偏振解复巧技术研繁＾国内图书分类号：ＴＮ９２９密级：公开国际图书分类号：６２１３．西南交通大学研究生学位论文Ｓｔｏｋｅｓ空间中的偏振解复用技术研究年级２０１２级姓名周馨雨申请学位级别硕±专业通信与信息系统指导老师闯连山教授二零一六年六月ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ：ＴＮ９２９Ｕ．Ｄ．Ｃ：於１．３ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭ江ｓｔｅｒＤｅｇｒｅｅＴｈｅｓｉｓＰＯＬＡＲＩＺＡＴＩＯＮＤＥＭＵＬ

2、ＴＩＰＬＥＸＩＮＧＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳＩＮＳＴＯＫＥＳＳＰＡＣＥＧｒａｄｅ：２０１２Ｃａｎｄｉｄａｔｅ：ＺｈｏｕＸｉｎｕｙＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｒｅｅＡｌｉｅｄｆｏｒ：ＭａｓｔｅｒｇｐｐＳｐｅｃｉａｌｉｔｙ：ＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＬｉａｎＳｈａｎＹａｎｐＪｕｎｅ．２０１６西南交通大学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向国家有关部口或机构送交

3、论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可Ｗ将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１．保密□，在年解密后适用本授权书；２．不保密巧／使用本授权书。＂＂（请在Ｗ上方框内打Ｖ）、斋指导老师签名学位论文作者签名：為惡：曰瓶曰期西南交通大学硕±学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：一別ｏｋ１．甚于强度调制／直接探测（ＩＭ／ＤＤ）系统，提出了种简化ｅｓ矢量分析的偏振解复用方

4、法，，简化了直接探测系统中偏振解复用结构和算法复杂度并在接收端数。字信号处理算法中追踪其偏振态的变化，实现了偏振解复用？ｓｍ－２ｉｓｓｉｏｎＭａｋｅｒ，ＩＭ／ＤＤ系．利用ＶＰ化ａｎ光通信仿真平台搭建了ＰＤＭ统的仿真模型。验证了Ｓｔｏｋｅｓ空间与简化Ｓｔｏｋｅｓ矢量分析算法的可行性，并仿真讨论了ＣＤ、ＰＤＭ和ＰＤＬ对系统性能的影响。ｘ－－２０－Ｇｂ３．搭建了ｉｔ／ｓ的单偏振００Ｋ信号传输系统和２ｌ〇Ｇｂｉｔ／ｓ的ＰＤＭＩＭ／ＤＤ实验系统。针对不同的传输距离（背靠背、１０ｋｍ、２５ｋｍ）对两种系统的传输性能进行了ｅｓ

5、ＰＤＭ－对比分析，验证了简化Ｓｔｏｋ算法在ＩＭ／ＤＤ系统中的实际可行性，并对算法的解复用性能做了分析。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研巧工作所得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。一切法律责任将由本人承担本人完全了解违反上述声明所引起的。学位论文作者签名；潔、务句曰期：西南交通大学硕±研究生学位论文第Ｉ页摘要近年来随着云计算和大数据等业务的大规模发展，人们对信息传输

6、速率和带宽的一需求日益増加。目前，光纤通信作为种高速率、大容量且相对稳定的信息传输方式，成为了解决这一需求的必由之路。ＰｏｔＤＰＤＭ偏振复用技术（ｌａｒｉｚａｉｏｎｉｖｉｓｉｏｎＭ址ｉｐｌｅｘｉｎｇ，）通过利用光波的偏振特性，一在同信道中传输两路同波长偏振态相互垂直的信号，能直接提高两倍的频谱利用率。目前，ＰＤＭ技术己经非常成熟地应用到长距离光纤通信系统中。而在短距离光纤传输系统中，相较于结构复杂，直、成本较高且计算量大的相干探测解复用技术接探测解复用技术成本低廉且复杂度低，更加适合作为该系统的检测手段。同时，相对

7、于Ｊｏｎｅｓ矩阵ｔｏｋｅｓ空间由于采用了独特的Ｈ维空间表示方法，可Ｗ更加直观和具体地表示，Ｓ信号偏振态（ＳｔａｔｅｏｆＰｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎＳＯＰ）及其在传输中的变化过程，因此将其与电域的，数字信号处理技术（ＤｉｉｔａｌＳｉｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｏｒＤＳＰ）相结合，可Ｗ灵活地实现信号的偏ｇｇ，振解复用与链路损伤补偿。本论文ＷＰＤＭ的技术原理为依据，主要针对直接探测短距离光纤传输系统，采用软件仿真和实验验证的方法，研究和验证了Ｓｔｏｋｅｓ矢量分析算法的可行性。首先，本论文从ＰＤＭ的基本理论分析出发，介绍了偏振

8、光的定义、分类、描述方式Ｗ及几种常用的偏振器件和ＰＤＭ的实现方法，简要分析了传输过程中色散（ＣｈｒｏｍａｔｉｃＤ