数值模拟了一种利用高非线性光纤(HNLF)中的交叉相位调制(XPM)效应实现归零(RZ)码到非归零(NRZ)码的转换方案，讨论了RZ信号的占空比对转换后NRZ码性能的影响。转换后NRZ码的性能受输入RZ信号占空比的影响，当RZ信号占空比在30%~50%范围内可实现较好地转换。同时，实验实现了码率为10 Gb/s、占空比为33%的 RZ码到NRZ码的转换，对比了连续探测光的原始谱和展宽谱，给出了转换前后信号的典型眼图和误码率(BER)特性。结果显示，在误码率为10-9时，由RZ码转换到NRZ码引入的功率代价不到1 dB。进一步的实验验证了这种方案在大于160 Gb/s或更高码率下的可行性。
2021-03-06 15:01:00
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光具有波粒二重性。现有的光通信系统只基于光信号的波动性。在量子光通信的分析基础上,提出了基于粒子性的第六代光通信系统——量子光纤通信系统,并提出了一种新的量子高速调制方式——利用光孤子调制量子态。
2021-03-05 09:09:17
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提出了一种用于40 Gb/s单信道光纤通信系统中的动态色度色散(CD)补偿技术。采用2×2光开关,色散补偿光纤(DCF)等器件构成可调节色度色散补偿器;提取中心频率为12GHz的窄带电功率信号作为反馈信号控制可调节色度色散补偿器,提取的窄带电功率值随系统中的累积色度色散值的增大而减小。实验证明,整个补偿系统的最长响应时间为0.7 s;补偿范围和补偿精度分别为81.55 ps/nm和5.28 ps/nm,通过增加光开关的数量和缩短每段色散补偿光纤的长度可以进一步提高补偿范围和精度。通过对比补偿前后系统的眼图可以看出：该系统能有效地补偿40 Gb/s光纤通信系统中动态变化的色度色散。
2021-02-26 17:05:05
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随着传输容量和传输距离的增大，光纤克尔非线性效应越来越明显，已成为目前限制光纤通信系统性能的主要因素。详细介绍了数字向后传播算法、微扰法等光纤通信中克尔非线性补偿技术的基本原理，分析了这些技术的发展现状，比较和总结了各算法的优缺点，对各技术的应用前景进行了展望。
2021-02-22 10:05:05
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运用MATLAB软件建立了单模数字光纤通信系统各部分的数字模块组，包括伪随机序列发生器、线路编码、光源、光纤通道、光电检测器、高斯白噪声、滤波器、判决电路，并对各部分进行模拟分析。运用Matlab编程实现了整个系统的功能仿真，生成了仿真系统的性能进行评估的模拟测试系统，可以进行眼图分析、信号波形分析，给出眼开度、误码率评价，从而建立了一个可用于评估光纤通信系统性能及作理论研究的实验平台。
2021-02-18 21:23:59
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1 光纤通信概论 1
1.1 光纤通信的发展史 1
1.2 光纤通信系统 3
2 光纤 6
2.1 概述 6
2.2 光线在光纤中的传输 9
2.2.1 阶跃光纤中的光线分析 9
2.2.2 梯度光纤中的光线分析 10
2.2.3 平面光波导 13
2.3 光纤的波动理论 17
2.3.1 波动方程 17
2.3.2 归一化变植 18
2.3.3 贝塞尔方程的场解 19
2.3.4 特征方程 21
2.3.5 线偏振校及其特性 22
2.3.6 传播常数卢与归一化频率V 的关系 24
2.3.7 光纤中的功率流 25
2.3.8 单模光纤 26
2.4 光纤的损耗特性 29
2.4.1 材料的吸收损耗 30
2.4.2 光纤的散射损耗 31
2.4.3 辐射损耗 31
2.5 光纤的色散特性及带宽 32
2.5.1 群时延和时延差 33
2.5.2 材料色散和波导色散 33
2.5.3 高斯脉冲在单橾光纤中的传播 38
2.5.4 偏振栈色散 40
2.5.5 模间色散 41
2.5.6 光纤的传输带宽 41
2.6 单模光纤中的非线性效应 43
2.6.1 媒质中的仆线性效应 43
2.6.2 光纤中的受激散射效应 44
2.6.3 非线性折射率调制效应 46
2.6.4 光脉冲在光纤中的传输方程 47
2.7 光纤光栅 48
2.7.1 基本工作原理 48
2.7.2 耦合模理论及布拉格光栅的滤波特性 50
2.7.3 嘱啾光纤光栅 53
2.7.4 长周期光纤光栅 54
2.7.5 抽样光栅 55
2.7.6 光纤光栅在光纤通信中的应用 55
2.8 无源光器件 57
2.8.1 光纤的连接与光纤连接器 58
2.8.2 光纤分路器及耦合器 58
2.8.3 GR1N 透镜连接器 60
2.8.4 光隔离器与光环行器 60
2.8.5 光开关 61
2.9 聚合物光纤与光子晶体光纤简介 64
2.9.1 聚合物光纤 64
2.9.2 光子晶体光纤 65
习题 68
3 光源与光发送机 70
3.1 半导体中的光发射 71
3.1.1 光的吸收与发射 71
3.1.2 半导体的光发射 74
3.2 发光二极管 78
3.2.1 发光二极管的结构 78
3.2.2 发光二极管的主要特性 80
3.3 半导体激光器的工作原理与结构 83
3.3.1 半导体激光器的工作原理 83
3.3.2 半导体激光器的结构 87
3.4 半导体激光器的工作特性 93
3.4.1 P-1 特性 93
3.4.2 模式特性与线宽 96
3.4.3 调制特性 97
3.4.4 波长调谐特性 102
3.4.5 噪声特性 103
3.4.6 半导体激光器的安全使用 105
3.5 光发送机 105
3.5.1 光载波的调制 106
3.5.2 发光二极管驱动电路 106
3.5.3 激光二极管驱动电路 108
3.5.6 光源与光纤的耦合 110
3.5.7 光源的外调制技术 112
习题 114
4 光检测器与光接收机 116
4.1 概述 116
4.2 光检测器 117
4.2.1 光检测器的工作原理 117
4.2.2 光检测器的主要工作持性 122
4.3 光接收机的噪声 125
4.3.1 光接收机中的噪声源 125
4.3.2 接收机等效电路及放大器电路噪声 127
4.3.3 光检测器的噪声 128
4.3.4 背景噪声 131
4.4 模拟接收机的噪声及信噪比 132
4.4.1 均方信号电流 132
4.4.2 光检测器噪声 132
4.4.3 信噪比及接收灵敏度 133
4.5 数字接收机的噪声分析 135
4.5.1 概述 135
4.5.2 数字接收机的分析模型 136
4.5.3 信号分析 137
4.5.4 放大器电路噪卢 138
4.5.5 光检测器噪声 138
4.5.6 输入输出脉冲形状及/1 /2 /3~1 值 140
4.6 光接收机前置放大器 145
4.6.l 高阻抗前置放大器 146
4.6.2 互阻抗放大器 152
4.6.3 动态范围 154
4.7 数字接收机的误码率和接收灵敏度 156
4.7.1 数字接收机的误码率 156
4.7.2 数字接收机的接收灵敏度 159
4.7.3 数字接收机的灵敏度极限一量子极限 163
4.8 数字接收机中的定时提取与判决再生 164
4.8.1 定时提取 164
4.8.2 判决再生 165
习题 166
5 光放大器 168
5.1 光放大器简介及其一般特性 168
5.1.1 半导体光放大器(SOA) 168
5.1.2 掺饵光纤放大器(EDFA) 170
5.1.3 光纤喇曼放大器(1BA) 170
5.1.4 光放大器一般工作特性 170
5.1.5
2021-02-18 15:08:37
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