1 暨南大学光子技术研究院，广东 广州 511443
2 南方海洋科学与工程广东省实验室（珠海），广东 珠海 511458
传统光通信中的直调直检（IM-DD）系统是最大功率（幅度）受限的系统，中间没有放大器，提高信道容量的问题变成了给定带宽和最大功率（幅度）时的信号空间大小和分布的问题。提出了一种基于IM-DD系统的动态概率整形（DPS）算法，解决了功率受限的问题并提升了系统的信道容量以及误码性能。采用脉冲幅度调制（PAM）格式，仿真结果表明，DPS不仅能带来约0.9 dB的信道容量提升，而且在PAM4和PAM8中分别能带来0.8 dB和1 dB的误码性能提升。
光通信 直调直检 功率受限 信道容量 动态概率整形 激光与光电子学进展
2021, 58(23): 2306005
暨南大学光子技术研究院广东省光纤传感与通信技术重点实验室, 广东 广州 510632
信号在光纤中的传输受到克尔非线性损伤的影响,产生非线性的频谱展宽效应,导致信息泄漏到带外、接收端的带内信息不完整。传统的非线性补偿方法通过反转信道传输函数在接收端对信号进行处理,效果不理想。针对该问题,首先,通过优化算法寻找在数字反向信道传输时可利用克尔非线性将原始信号压缩至另一奈奎斯特带宽的带外伴随信号;然后,将压缩后的奈奎斯特信号在发射端发送;最后,在接收端通过奈奎斯特滤波恢复原始信号。仿真结果表明,本算法在带限系统中的性能优于反向传输方法,在长度为800 km的标准单模光纤中的误差向量幅度增益为3.17 dB。
信号处理 非线性克尔效应 非线性薛定谔方程 频谱压缩 激光与光电子学进展
2020, 57(23): 230601
暨南大学光子技术研究院, 广东 广州 511486
针对偏振复用相干光通信系统链路中存在的高速偏振态旋转造成的信道损伤、相干接收机的动态均衡算法模块在实际系统中存在的反馈延迟导致的偏振态追踪性能不足的问题,提出一种基于互补斯托克斯向量的偏振态旋转的追踪和预测算法。所提算法将测得的琼斯空间中的偏振旋转矩阵和其逆矩阵变换到斯托克斯空间,并计算得到一对互补向量,并对斯托克斯空间中的互补向量的运动轨迹进行追踪和预测,以实现链路偏振态旋转的补偿。仿真结果表明,在均衡反馈延迟为5帧时,通过对互补向量进行循迹,预测的琼斯矩阵的平方误差可比原始方案降低10%。通过采用所提算法,系统的偏振旋转速度容限从1.3 MHz提升至1.5 MHz。
光通信 斯托克斯向量 数字信号处理算法 偏振态旋转 追踪 激光与光电子学进展
2020, 57(21): 210601
暨南大学光子技术研究院, 广东 广州 511486
在传统的直接检测光通信系统中,色散和光探测器的平方检测相互作用会带来不可避免的性能损失。基于斯托克斯空间复用的直接检测光通信系统,提出通过频谱压缩算法进行发射信号序列相关的相位优化,将三维斯托克斯信号转化为四维带宽为3/4的琼斯空间信号,以实现无性能损失、无需额外硬件成本的色散预补偿。鉴于上述理想的频谱压缩方法需要复杂度过高的全局优化算法,提出一种基于查表的简化相位优化算法。仿真结果表明,当优化长度为7个符号时,频谱峰值和谷值之间落差约为17 dB,可有效降低发射机带宽需求。
光通信 频谱压缩 相位优化 斯托克斯空间复用 直接检测 激光与光电子学进展
2020, 57(9): 090602
