1 成都信息工程大学通信工程学院, 四川 成都 610225
2 上海大学特种光纤与光接入网省部共建重点实验室, 上海 200072
为应对相干光通信系统中光纤非线性损伤,结合由非线性薛定谔方程的一阶摄动解推导出的三元组,提出一种基于深度神经网络(DNN)和改进型主成分分析(IPCA)的光纤非线性补偿(NLC)算法。为了验证提出的NLC方案的可行性,构建了单通道32 GBaud偏振复用16阶正交幅度调制(PDM-16QAM)的光传输系统。综合数值仿真结果表明,相较于DNN-NLC方案,IPCA-DNN-NLC方案以Q值降低0.06 dB为代价,使计算复杂度降低了90.7%,由此证明IPCA-DNN-NLC方案能以很低的复杂度实现相近的NLC性能;相较于数字反向传播(DBP)方案,IPCA-DNN-NLC方案在800 km的传输距离下Q值提升了0.91 dB,并可在不预知链路参数的情况下工作,具有普适性和鲁棒性。
光纤光学 相干光通信 深度神经网络 改进型主成分分析 非线性补偿 光学学报
2021, 41(24): 2406002
1 四川大学 原子核科学技术研究所, 成都 600064
2 成都信息工程学院, 成都610225
推导了高速准线性光传输系统中信道内四波混频、信道内交叉相位调制等非线性效应方程, 并根据方程进行计算机建模, 从而实现高速准线性光传输系统的数值模拟。最后通过搭建仿真传输链路, 比较了准分布式色散补偿方案和集总色散补偿方案的优劣, 并对不同速率的准线性光传输系统的性能进行了分析, 得到各非线性相互作用随速率变化的关系。
高速准线性 仿真 非线性效应 信道内四波混频 信道内交叉相位调制 high-speed quasi-linear optical transmission simulation nonlinear effects intra-channel four-wave mixing intra-channel cross phase modulation
1 成都信息工程大学通信工程学院, 四川 成都 610225
2 四川大学原子核科学技术研究所, 四川 成都 610064
推导了准线性光传输系统中受信道内四波混频、信道内交叉相位调制等信道内非线性效应 影响的非线性传输方程,搭建了可构成多种色散管理方案的仿真传输链路,对10 Gb/s、40 Gb/s、 100 Gb/s、160 Gb/s等四种不同速率的准线性光传输系统的色散管理方案进行了数值分析,分析了 幅度抖动与定时抖动的关系,幅度抖动与系统Q值的关系,以及脉冲初始功率与系统Q值的关系。 首次得到了单信道准线性光传输系统的最优色散管理方案与系统传输速率相关,并且随着系统传输 速率的增加,前色散补偿部分的比例应逐步减少、后色散补偿部分的比例应逐渐增加并可量化的结论。
光通信 准线性 色散管理 非线性效应 幅度抖动 定时抖动 optical communication quasi-linear dispersion management nonlinear effects amplitude jitter timing jitter
1 杭州电子科技大学通信工程学院, 浙江 杭州 310018
2 浙江大学现代光学仪器国家重点实验室, 浙江 杭州 310027
3 成都信息工程学院通信工程学院, 四川 成都 610000
根据米散射理论和激光传播方程，建立PM 2.5颗粒物浓度与后向散射光强的关系模型，并提出了基于电荷耦合器件(CCD)后向散射激光雷达的实时PM 2.5 颗粒物浓度的监测方法。设计了以532 nm 波长的激光器为光源、CCD 为接收器的后向散射激光雷达实验装置。根据获得的实时大气颗粒物后向散射图像，提取灰度值矩阵并分析了散射图像的光强分布；对比赛默飞世尔科技公司的PM 2.5监测仪(SHARP)的实验结果，拟合了PM 2.5颗粒物浓度与散射光强的5个关系式，拟合度均在0.95以上。这种成本较低、操作便利的实时PM 2.5颗粒物浓度监测装置的推广，有助于建立PM 2.5污染物的分布和运动模型并绘制污染地图，具有重要意义。
大气光学 颗粒物浓度 电荷耦合器件 后向散射激光雷达
成都信息工程学院 通信工程学院, 成都 610225
研究了工业控制用低速率塑料光纤接收芯片的设计方案。首先根据实际情况对整个接收芯片的基本参数、生产工艺的选择进行了分析, 然后提出了塑料光纤接收芯片的系统架构, 详细分析了电路中直流失调和1/f噪声两大关键问题的解决思路, 并应用Cadence软件设计了功能完备的接收芯片。最后通过搭建仿真传输链路, 对设计的塑料光纤接收芯片性能进行了验证。
接收芯片 塑料光纤 仿真 receiver chip plastic optical fiber simulation
成都信息工程学院 通信工程学院,成都 610225
通过分析光孤子传输系统(包括恒色散孤子、色散管理孤子)和准线性传输系统的概念及其传输特性,对这两种非线性光传输系统的发展前景提出了明确的观点.指出恒色散孤子利用色散效应和自相位调制达到平衡时实现脉冲的保形传输,但其高脉冲功率的特点使定时抖动性能严重劣化.色散管理光孤子则通过在传输线路上周期性交替采用正负色散系数的光纤,在保持较高的本地色散的同时,降低了路径平均色散,很好地解决了恒色散孤子系统的问题,但由于在传输过程中始终将脉冲宽度限制在一个比特时隙内,相邻信道脉冲间的频谱重叠将造成系统性能急剧下降.增加信道间隔虽然能解决这个问题,但其带宽利用率将明显降低,因而更适用于单信道的高速超长距离传输；与光孤子传输系统不同,准线性传输系统将非线性效应作为一种有害因素来进行控制,并通过强色散管理将路径平均色散保持在0值附近,使其频谱宽度戏剧性地降低,信道间的非线性作用也大大降低,因而非常适用于波分复用的高速超长距离传输.
光孤子 准线性 非线性 色散管理 Optical soliton Quasi-linear Nonlinear Dispersion management
研究了高速色散控制准线性传输系统中的信道内交叉相位调制和信道内四波混频等非线性相互作用，分析了信道内交叉相位调制导致定时抖动和信道内四波混频导致振幅抖动随距离和色散分布强度变化的规律，然后运用快速傅里叶变换法分析了信道内交叉相位调制导致的25-1的伪随机码流的定时抖动和振幅抖动及寄生脉冲的产生，证实了理论分析。最后通过数值模拟实现了色散分布强度为127的强色散控制系统中准线性脉冲序列1600 km的稳定传输，结论对用标准单模光纤实现高速传输具有重要意义。
非线性光学 色散控制准线性脉冲 非线性相互作用 信道内交叉相位调制 信道内四波混频
对三阶色散在色散控制孤子系统中的特性做了深入分析,采用变分法分析了三阶色散对色散控制孤子的传输特性的影响,给出了各参数的演变特点,并通过数值仿真讨论了三阶色散对系统的演变特点,指出了三阶色散对系统的有害性和补偿的必要性.
色散控制 三阶色散 二阶色散 脉宽 非线性作用
1 上海全光网络科技股份有限公司,上海,200235
2 四川移动通信股份有限公司,成都,610072
3 南京邮电学院光信息技术系,南京,210003
推导了三阶色散影响下色散控制孤子非线性相互作用的表达式,通过数值模拟分析了三阶色散对色散控制孤子非线性相互作用的影响,同时考虑了放大器自发辐射噪声对脉冲传输的影响.
色散控制孤子 三阶色散 路径平均色散 非线性相互作用 dispersion-managed soliton third-order dispersion path average dispersion nonlinear interaction
用琼斯矩阵本征分析法对偏振模色散各参量的统计特性进行了分析,得到了一阶和二阶偏振模色散的统计规律,并给出了二阶偏振模色散各参量与一阶偏振模色散各参量之间的比例关系,对二阶偏振模色散的获取、补偿和系统设计均有指导意义。
光纤光学 偏振模色散 统计特性 琼斯矩阵 庞加莱球
