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PMD理论测试和补偿技术

袁世章  
【摘要】: 在光纤通信系统中,色散效应严重的限制了系统的通信容量。研究表明,当传输速率达到10Gb/s以上时,PMD明显损害系统的传输性能,限制系统的传输速率和距离,由于这个原因,PMD研究已成为目前国际上光纤通信领域研究的热点。 PMD的研究任务包括基本理论的研究,测试方法的研究和PMD补偿的研究三部分。基本理论的研究就是根据光纤中引起PMD的原因,研究PMD值在光纤通信系统中随光纤的长度和光频率变化的统计规律;然后得到适应的PMD模型来仿真PMD的产生。测试方法是研究PMD在时域和频域的测量方式,然后比较了几种测试方法的优缺点。PMD的补偿是研究在电处理方式和光处理方式来补偿PMD的方法,同时研究相应的光学器件对PMD的补偿效应。 首先,结合基础理论知识,根据实际的光纤中产生PMD的原因,提出了一种PMD仿真器的构成模型,并给出了编程来实现PMD仿真器的方案,然后进行相应的仿真。从仿真结果得出,这种PMD仿真算法在计算机中实现是相当简单的,它验证PMD统计特性,并且可用来进行PMD的特性分析。 基于现在研究形势,设计了一种简单的PSP和PMD测量算法,并对相位旋转的问题进行了讨论。从仿真结果得到验证:通过这种方式,可以及时的监测光信号的偏振态和测出PMD,而且这种方案实现简单,操作方便,误差较小。 最后,从射线光学上和波动光学上分别推导了Bragg光栅对PMD的补偿原理,给出了光栅参数的设计。在系统仿真后,得出Bragg光栅对系统中PMD有很好的限制效应,而且在系统中使用极其容易。 全文对PMD仿真器、PSP测量和补偿进行了研究,它们在PMD研究中具有相当重要的意义,这些研究对实现高速、长距离光纤通信具有一定的参考价值。


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