1 南京大学智能光传感与调控技术教育部重点实验室, 江苏 南京 210093
2 南京邮电大学电子与光学工程学院、微电子学院, 江苏 南京 210023
3 南京法艾博光电科技有限公司, 江苏 南京 211135
4 南京大学现代工程与应用科学学院, 江苏 南京 210023
5 海军工程大学, 湖北 武汉 430032
海底光缆承载包括互联网、语音以及跨国公司专线业务等95%以上的国际通信业务,是国际信息化发展的主要载体,对其运行状态的监测具有非常重大的意义。针对下一代海缆系统在监测损耗的同时还需要对外部侵入事件提前预警的需求,设计一种融合Φ-OTDR(Phase-sensitive Optical Time-Domain Reflectometry)的C-OTDR(Coherent Optical Time Domain Reflectometry)海缆在线监测系统,实现单跨距离为127 km的振动和损耗的同步监测。为了寻求Φ-OTDR和C-OTDR在偏振态问题上的冲突解决方案,提出一种基于偏振分集幅度的最优选择算法。采用所提算法可以有效抑制衰落噪声对传感系统的影响,保障对外部扰动事件的重构精度。水流冲击和锚害拖拽等湖试结果表明,本文所研制的改进型C-OTDR系统已经达到设计效果。
光学学报
2021, 41(13): 1306001
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 200072
提出了一种基于偏振分集的相干光正交频分复用(OFDM)链路。然而相干检测对相位噪声比较敏感，偏振分集接收过程又会产生额外的乘性相位噪声，因此基于偏振分集相干光OFDM系统，提出了基于数字信号处理的相位噪声消除方案。在100 km单模光纤中，以8 Gbit/s的传输速率零误码传输16进制正交振幅调制OFDM信号，经相干检测之后，基于数字信号处理，对相干光OFDM信号完成了相位噪声消除，并对相位噪声消除后的信号星座图进行了实验结果分析。另外，还将经过相位噪声消除后的偏振分集相干光OFDM链路与其他相干光OFDM链路方案进行了性能对比，从而验证了此方案的优越性。
光纤光学 相干接收机 偏振分集 正交频分复用 数字信号处理 相位噪声
国防科学技术大学光电科学与工程学院， 湖南 长沙 410073
研究了偏振分集技术消除干涉型光纤传感器中偏振衰落问题的基本原理及实现方法。理论分析表明，偏振二分集可大大缓解偏振衰落。搭建光纤传感系统对偏振二分集技术进行了实验验证，实验中单路最小可视度接近0，而偏振二分集得到的最小可视度为0.4。实验结果表明系统采用的相位载波调制解调技术实现了信号的稳定检测。
光纤光学 偏振衰落 偏振分集 光纤传感器
国防科学技术大学 光电科学与工程学院,湖南 长沙 410073
针对干涉型光纤传感器中存在的偏振诱导信号衰落现象,对偏振分集器(PDR)抗衰落原理进行了理论推导与软件仿真。设计并搭建了基于相位产生载波(PGC)调制解调、全光纤偏振分集器接收的光纤迈克耳孙型干涉传感实验系统,系统得出的信号与压电陶瓷光纤相位调制器产生的模拟信号基本相符。通过静态扭动干涉臂光纤改变干涉仪偏振状态,测量了PDR三通道可视度,得出信号稳定性、系统本底噪声与可视度的关系。结果表明,选择可视度大于0.5的偏振分集器通道输出可抑制信号衰落并实现信号稳定输出。
光纤光学 偏振分集 光纤干涉仪 可视度 偏振衰落
1 清华大学电子工程系
2 清华大学精密仪器与机械学系, 北京 100084
3 中海油田服务股份有限公司技术中心,河北 燕郊 065201
本文对消除干涉型光纤传感器信号偏振衰落的偏振分集接收PDR(Polarization Diversity Receiver)技术进行了理论分析.通过三态PDR方式，对输出的最大有效幅度信号进行选取，能够避免传输光偏振态变化导致干涉信号完全衰落的现象，使干涉信号有效幅度在一定范围内变化.采用基于反正切计算的相位生成载波PGC（Phase Generated Carrier）解调技术的相位测量结果不受由于偏振衰落导致干涉信号有效幅度变化的影响.提出结合三态PDR方式和基于反正切计算的PGC解调技术消除偏振衰落问题的影响，实现干涉型光纤传感器中相位信号的理想解调.
干涉型光纤传感器 偏振衰落 偏振分集接收 相位生成载波 Interferometric optical fiber sensor Polarization induced fading PDR(Polarization Diversity Receiver) PGC(Phase Generated Carrier)
杭州电子工业学院通信学院, 浙江 杭州 3l0037
在马纳可夫偏振分集(Manakov PDM)系统中采用偏振分集技术令光脉冲沿着两个正交极化方向传输,能够克服光脉冲的相互干涉,提高通信系统的传输速率.当光脉冲为超短脉冲双曲型孤子时,偏振分集系统就需考虑三阶色散和Kerr色散效应的影响,脉冲的包络满足改进的Manakov耦合方程.高阶色散效应中孤子的相干性可以利用拉格朗日6agrange)方法和微扰理论进行研究.
非线性光学 偏振分集 正交极化
北京大学无线电电子学系区域光纤通信网及相干光光纤通信国家重点实验室, 北京 100871
本文讨论了相干光纤通信系统中的偏振分集接收机的基本原理,并在实验中首次实现了基于偏振分集的偏振不敏感接收。在调制信号为137.2MHz和146.0MHz正弦波的情况下,得到了很好的与信号偏振面无关的解调信号。这一结果正在应用于1.5μm波段140Mb/s FSK相干光纤通信系统之中。
相干光纤通信 偏振分集 接收机
