不同信号光格式对非简并相敏放大传输性.doc
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1、精品论文不同信号光格式对非简并相敏放大传输性能的影响谢文娟,余重秀5(北京邮电大学信息光子学与光通信研究院,北京 100876)摘要:基于光通信模拟软件 OptiSystem 7.0 ,本文成功的搭建了非简并相位敏感放大 (Nondegerate phase sensitive amplificaion) 系统,该系统既能观察到相位敏感放大(PSA),又 能观察到相位不敏感放大(PIA)。分析了相位敏感放大系统原理,介绍了非归零码(NRZ)、 归零码(RZ)以及载波抑制归零码(CSRZ)三种光强度调制格式,并对复用及解复用后的光信10号进行仿真,通过分析其 OSNR 和眼图,发现这三种调制格式
2、的 OSNR 变化不大,而最大 Q 因子却变化很大,得出 RZ 调制格式在非简并相敏放大器中传输中的性能最好的结论。 关键词:光纤通信;非简并相敏放大;调制格式;OptiSystem 7.0中图分类号:TN29 光电子技术的应用15The influence of different signal format on nondegerate phase sensitive amplification transmission systemXie wenjuan, Yu Chongxiu(Institute of Optical Communication and Optoelectronics
3、, BUPT, Beijing 100876)Abstract: In this paper, we successfully set up the transmission system of nondegenerate phase20sensitive amplification based on OptiSystem 7.0 software. We could observe the the phase sensitive amplification and the phase insensitive amplification at the same time. Combing wi
4、th the theory of PS-FOPA, the signals which are multiplexed and demultiplexed are simulated. TheNRZ、RZ and CSRZ are introduced. Simulation results are obtained by analyzing the OSNR andeye diagram. The variation of OSNR is little while the change of the max.Q factor is a lot among25the three mudulat
5、ion format. The conclusion is obtained, which the performance of RZ format in nondegerate phase sensitive amplification transmission system is the best.Keywords: Optical Communication; Nondegenerate Phase Sensitive Amplification; ModulationFormat; OptiSyatem 7.0300引言40 Gb/ s 光通信系统中,色度色散、偏振模色散1和非线性效应
6、对系统性能影响越来越严 重。目前高速传输系统中研究的热点有:1) 低噪声及宽带宽的光放大器;2) 前向纠错码(FEC) 技术;3) 高效的信号复用及解复用技术;4) 对光噪声及光纤的非线性效应有着更高容忍度和 更高光谱效率的码型。其中针对 40 Gb/ s 系统人们提出了很多码型2,如归零码(RZ) ,载波抑35制归零码(CS2RZ) ,非归零差分相移键控码(NRZ-DPSK) ,归零差分相移键控码(RZ-DPSK) 3 ,载波抑制归零差分相移键控码(CS-RZ-DPSK)等。 对系统性能而言,高速光通信系统中非线性效应的影响越来越严重。目前对光噪声及光纤的非线性效应有着更高容忍度和更高光谱效
7、率的码型已经成为高速传输系统中研究的热 点。在高速光纤通信系统中码型的选择是决定系统传输质量和光谱效率的主要因素。可以通40过控制两个马赫-曾德尔调制器产生本文需要研究的归零码、非归零码和载波抑制归零码三 种码型。第一个马赫-曾德尔调制器前者用于加载数据,第二个马赫-曾德尔调制器用产生归 零码和载波抑制归零码的脉冲序列。若要产生非归零码,只需要使用第一个马赫-曾德尔调作者简介:谢文娟,(1989-),女,研究生,主要研究方向:光纤通信技术,光纤放大器。通信联系人:余重秀,(1946-),女,教授,主要研究方向:光纤通信技术。 E-mail: - 5 -制器。连续光经马赫-曾德尔调制器(MZM)
8、调制,输出的是非归零码光信号;当第一个马赫-曾德尔调制器输出的非归零码光信号被第二个马赫-曾德尔调制器调制时,输出的是归零45码信号,但是要求驱动第二个马赫-曾德尔调制器的振幅是第一个马赫-曾德尔调制器的一 半;要产生载波抑制归零码时,也需要用到两个马赫-曾德尔调制器,但是对第二个马赫-曾 德尔调制器的输入时钟及偏置电压有要求。因此,本文借助 OptiSystem 7.0 仿真分析比较了非归零码(NRZ)、归零码(RZ)和载 波抑制归零码(CSRZ)三种调制格式在系统中的光谱图、眼图等性能参数,实现了对系统50传输特性的评估,对仿真研究 PS-FOPA 对调制格式的影响研究具有极其深远的意义。
9、1参量放大理论参量过程的耦合模方程,频率为1 和 2 的两泵浦光以及频率为3 的信号光发生频率 耦合,产生频率为 4 = 1 + 2 3 的闲频光。泵浦光和信号光,闲频光沿光纤长度变化的微分方程组为4:2255A1= A+ i A+ 2( A+ A+ A2 )A+ 2iA A A e iz22(2-1)z21123412 3 422A2= A+ i A+ 2( A+ A+ A2 )A+ 2iA A A eiz2(2-2)z22213421 3 422A3= A+ i A+ 2( A+ A+ A 2 )A+ 2iA A A e iz(2-3)2z23312434 1 22A4= A+ i A+
10、2( A+ A+ A 2 )A+ 2iA A A eiz(2-4)2z24412343 1 2其中 A1 , A2 , A3 和 A4 分别为两泵浦光,信号光和闲频光的振幅, 为光纤损耗,60为 光 纤 的 非 线 性 系 数 , 为 波 矢 量 适 配 常 数 。 其 中 : = (3 ) + (4 ) (1 ) (2 )。假设泵浦光功率远大于信号光功率,且忽略泵浦光的损耗,可得到小信号近似下,信号光增益的解析表达式5。P (z ) = P (0)1 + (P + P )sh(gL ) / g 2 (2-5)3312 265g 2 = (P + P )2 (2-6)12 2 = + (P1
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- 不同 信号 格式 放大 传输
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