上海大学通信与信息工程学院特种光纤与光接入网重点实验室，特种光纤与先进通信国际合作联合实验室，上海 200444
为了利用模分复用（MDM）和超奈奎斯特（FTN）传输技术提高无源光网络（PON）的传输容量和频谱效率，同时也为了保证系统具有良好的误码率性能，本文提出了基于矩阵分解预编码和MIMO预均衡器的联合损伤补偿方法，用于消除超奈奎斯特模分复用无源光网络（FTN-MDM-PON）中存在的MDM信道损伤和FTN传输损伤。对于矩阵分解预编码技术，本文采用奇异值分解（SVD）预编码、带功率预分配的奇异值分解（SVD PA）预编码和Cholesky分解（Chol）预编码方式，分别将它们与MIMO预均衡器结合后对比三种联合方案降低FTN-MDM-PON系统误码率的效果。仿真实验结果表明：采用SVD PA预编码、Chol预编码与MIMO预均衡器结合的联合损伤补偿方法时，FTN-MDM-PON系统中的4个线偏振（LP）模式的FTN信号经过5 km少模光纤（FMF）传输后，接收端误码率能够低于7%硬判决-前向纠错（HD-FEC）门限3.8×10-3。其中，Chol预编码与MIMO预均衡器结合的联合补偿方案降低误码率的效果最优，相比于表现较优的SVD PA预编码结合MIMO预均衡器方案，接收光灵敏度提升了1 dB~3 dB。
光通信 无源光网络 模分复用 多输入多输出 超奈奎斯特 预编码 预均衡
上海大学通信与信息工程学院特种光纤与光接入网重点实验室，上海 200444
超无源光网络(Super-PON)凭借低成本、长距离传输、支持大量用户等优点逐渐成为研究热点。然而，在多波长长距离传输系统中，Super-PON上下行之间及Super-PON与以太网无源光网络(EPON)、10G以太网无源光网络(10G-EPON)系统共存时，皆面临着受激拉曼散射(SRS)串扰的挑战。因此，为了满足Super-PON系统的高链路预算需求，通过VPI仿真软件分别测量了在上述各种组合方式下系统所受到的SRS串扰。结果表明：将C波段作为下行并将L波段作为上行进行传输时，信号所受到的功率损伤最小，为0.43 dB(上下行单波长入射光功率分别为10 dBm和13 dBm)，因此这是Super-PON系统的最佳波段分配方案。此外，当Super-PON与EPON上行、10G-EPON下行系统共存时，SRS效应给它们带来的影响很小，基本可以忽略不计。
光通信 受激拉曼散射 超无源光网络 以太网无源光网络 功率损伤
1 中兴通讯股份有限公司, 广东 深圳 518057
2 上海大学特种光纤与光接入网重点实验室, 上海 200444
为了实现信号同相分量和正交分量的交替检测,提出了一种基于预设频率偏移的相干探测方案。该方案所需的硬件数量与外差检测一致,均为零差检测的一半。相关实验与仿真结果表明,相比外差检测方案,本方案不需要后续的下变频过程,对接收机的带宽需求较低。为了解决该方案中色散、激光器频率偏移以及接收机带宽受限造成的信号失真问题,提出了一种自适应实值均衡结构,为相干检测在成本敏感接入网中的应用提供了一种低成本、低复杂度的解决方案。
光通信 相干探测 低成本相干 接收机带宽 频率偏移 光学学报
2021, 41(23): 2306004
1 上海大学特种光纤与光接入网重点实验室, 上海 200444
2 中兴通讯公司, 上海 201203
提出了一种简化的相干检测系统,通过在时域上交替探测信号的同向(I)及正交(Q)信息分量,实现了基于单个平衡光电探测器(BPD)的相位分集接收。仿真结果表明,25 Gbit/s的非归零信号经过25 km标准单模光纤传输时,在10 -3误码率门限下,其接收灵敏度为-39.97 dBm。用Gram-Schmidt正交化过程算法对信号光与本振(LO)光之间频率偏移引起的I、Q分量失配角进行补偿,当频率偏移小于符号速率的1/5(±5 GHz)时,灵敏度代价约为3.2 dB。此外,当LO光功率较高时,用单PD取代BPD的灵敏度损失约为3 dB。本方案为实现低成本的相干检测提供了一种解决方法。
光通信 相干检测 相位调制 频率偏移 正交化算法 光学学报
2021, 41(20): 2006001
Author Affiliations
Abstract
1 Key Laboratory of Specialty Fiber Optics and Optical Access Networks, Joint International Research Laboratory of Specialty Fiber Optics and Advanced Communication, Shanghai Institute for Advanced Communication and Data Science, Shanghai University, Shanghai 200444, China
2 Nokia Bell Labs, Holmdel, New Jersey 07733, USA
3 CREOL, University of Central Florida, Orlando, Florida 32816, USA
4 Institute for Photonic Integration, Eindhoven University of Technology, 5600 MB, Eindhoven, The Netherlands
We propose to use the low-coherence property of amplified spontaneous emission (ASE) noise to mitigate optical crosstalk, such as spatial, polarization, and modal crosstalk, which currently limits the density of photonic integration and fibers for dense space-division multiplexing. High optical crosstalk tolerance can be achieved by ASE-based low-coherence matched detection, which avoids dedicated optical lasers and uses spectrally filtered ASE noise as the signal carrier and as a matched local oscillator. We experimentally demonstrate spatial and modal crosstalk reduction in multimode fiber (MMF) and realize mode- and wavelength-multiplexed transmission over 1.5-km MMF supporting three spatial modes using a single ASE source. Performance degradation due to model dispersion over MMF is experimentally investigated.
Photonics Research
2019, 7(11): 11001363
1 上海先进通信与数据科学研究院, 上海 200444
2 上海大学特种光纤与光接入网重点实验室, 上海 200444
提出了使用数字正交滤波降低LP11a和LP11b空间模式信号串扰的方法。基于模式选择性光子灯笼的强度调制直接检测(IM-DD)模分复用传输实验表明,PAM8信号在背靠背及经过500 m少模光纤的模分复用传输中,使用数字正交滤波方法结合传统的干扰抵消算法,可使信号的误码率(BER)降低至少2个数量级。该方法从信号处理的角度出发,为低成本、短距离模分复用数据传输中的模式串扰问题提供了一种解决方案。
光通信 数字正交滤波 模式串扰 模分复用
1 上海市先进通信与数据科学研究院, 上海 200444
2 上海大学特种光纤与光接入网重点实验室, 上海 200444
4阶脉冲幅度调制信号对光电器件的线性度要求较高,色散容限较小;10G级光器件的带宽限制严重影响系统性能。描述了采用商用25G级光器件实现50 Gbit/s 非归零码(NRZ)信号的传输实验方案。分别在背靠背和25 km标准单模光纤传输情况下,使用最大似然序列估计和基于最小均方误差算法的判决反馈均衡进行译码。通过比较不同接收光功率条件下的误码率性能,证明了基于25G级光器件的50 Gbit/s NRZ信号传输能够作为单路50 Gbit/s的候选方案。
光通信 定时恢复 信道估计 均衡 最大似然序列估计 判决反馈均衡
上海大学上海先进通信与数据科学研究院特种光纤与光接入网重点实验室, 上海 200072
提出了一种改进的盲相位噪声补偿算法--两阶投影直方图(two-stage PH)算法。利用一系列均匀分布的测试相位对接收信号进行相位旋转,将得到的信号向实轴投影,获取投影直方图;统计投影中心附近星座点的数量,以数量最多对应的测试相位作为粗相移值;以粗相移值为中心均匀取一定数量的测试相位,重复一阶投影直方图的估计步骤,得到精确的相移值进行相位补偿。通过基于光梳状谱的双向相干光正交频分复用无源光网络(CO-OFDM-PON)实验系统对该算法的性能进行了验证。结果表明:该方法对10×8 Gbit/s的 CO-OFDM系统的公共相位噪声有很好的补偿效果,将16正交振幅调制(16QAM) CO-OFDM系统的误码率降低至少2个数量级。该算法测试相位的个数仅需一阶投影直方图算法测试相位个数的1/4,极大地降低了系统的复杂度,可用于CO-OFDM系统的公共相位噪声补偿。
光通信 相干光正交频分复用 投影直方图 公共相位噪声估计
Author Affiliations
Abstract
We propose and experimentally demonstrate mutual optical format conversion between signals characterized as 10-Gb/s nonreturn-to-zero on-off-keying (NRZ-OOK) and NRZ binary phase-shift keying (BPSK) types. The conversion is based on stimulated Brillouin scattering (SBS) in a single-mode optical fiber. An OOK signal is converted into a BPSK signal through optical carrier absorption, for which a SBS loss of 30 MHz is used in long-haul transmission. The converted BPSK signal is reverted to an OOK signal with a corresponding SBS gain of 30 MHz for direct detection. The proposed OOK-to-BPSK and BPSK-to-OOK format conversions can be implemented in transmitter and receiver nodes by using a laser source as the Brillouin pump.
060.2330 Fiber optics communications 060.4370 Nonlinear optics, fibers Chinese Optics Letters
2013, 11(10): 100601
The State Key Lab of Advanced Optical Communication Systems and Networks, Department of Electronic Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240 China
Frontiers of Optoelectronics
2013, 6(1): 46
