线路侧光模块CFP2-DCO在4G/5G网络建设中具有重要而广泛的应用, 而光信噪比(OSNR)指标是评估其性能的重要参数。光纤通信系统中的偏振模色散(PMD)及色度色散(CD)的干扰, 对OSNR性能有重要的影响, PMD及CD的干扰对系统OSNR造成的劣化即为PMD、CD的OSNR代价。探讨了OSNR的不同测试方法, 并针对通信设备制造商在实验室对OSNR进行测试的需求, 搭建了一种OSNR及PMD、CD干扰代价的自动化测试平台。利用该平台对CFP2-DCO的OSNR及PMD、CD的OSNR代价进行了测试, 并进一步测试得到叠加PMD、CD干扰后的OSNR代价及PMD、CD与OSNR的关系曲线。测试结果表明: PMD、CD的干扰越大, 通信系统对OSNR的要求越高, 因此应尽量降低系统的PMD、CD干扰, 从而可以优化系统性能, 提高通信质量。

提出了改进的利用信号功率谱的自相关函数(ACSPW)监测相干系统中色散(CD)的方案。在链路中加入更大的色散值来克服传统使用ACSPW监测CD方法的限制。扩大监测范围的方式为人为添加已知的较大CD值，对接收到的信号使用有限脉冲反应滤波器的估计阶段，移动功率谱自相关函数到可以测量的范围内，最后减去已知的添加的CD值即为估计值。此方法基本上不受放大的自发辐射噪声、脉冲的形状和偏振模色散的影响。监测结果平均误差为127 ps/nm。

在相干接收系统中，采用峰值平均功率比(PAPR)作为反馈信号来动态监测与补偿色度色散(CD)，该方法对码型、偏振模色散及偏振相关损耗不敏感。由于链路中CD积累最少的时候PAPR最小，则可以用PAPR作为相干接收算法中频域补偿CD的反馈信号。对相干接收中通过模数转换器的信号进行CD补偿，使用直接搜索和两级搜索两种算法搜索PAPR最小值，并根据此时滤波器的抽头系数监测链路中CD值。两种算法监测CD与补偿的平均误差分别为312 ps/nm和226 ps/nm, 与直接搜索算法相比，两级搜索算法耗时短，复杂度低，灵敏度更高。

理论上分析了相干光正交频分复用(COOFDM)系统中相位噪声(PN)和色度色散(CD)对星座图的影响, 并详细探讨了COOFDM系统中基于导频的直接判决均衡器(DDE)的原理, 还对其性能进行了仿真分析。仿真结果表明：在不同的传输距离下, DDE的误码率都能呈瀑布状下降至10-3这一公认的前向纠错(FEC)门限, 使得后续的FEC模块可以让误码率迅速降低。此外, 在激光器线宽小于100kHz时, DDE的误码性能并没有大幅度的提升。因此, 在选择DDE作为均衡器的COOFDM系统中, 应折中考虑激光器线宽和误码性能的关系, 基于成本考虑建议采用100kHz激光器。

提出一种克服色度色散影响的四倍频光毫米波信号产生方法。该方法使用一个双驱动马赫曾德尔调制器，通过调整上、下两路射频信号的相位差、直流偏置点、调制系数以及基带信号增益，将数据信号仅调制到四倍频光毫米波信号的一个2阶边带上传输，解决了色度色散引起的码元走离问题，有效增加了传输距离。理论分析和仿真实验结果表明，信号在光纤中传输120 km后眼图仍然十分清晰，经过60 km传输后的功率代价约为0.45 dB。另外，基于频率再用技术，没有调制数据的另一个2阶边带信号还可以作为全双工光纤无线通信(RoF)系统的上行链路光载波，简化了基站配置。仿真实验结果表明，双向2.5 Gbit/s数据信号在光纤中传输40 km后，功率代价小于0.6 dB。

基于色散引起的双边带调制信号周期性功率衰落,提出了一种直接控制光纤长度来避免光纤色度色散对接收信号功率影响的新方法。从理论上证明了这个方法的可行性,并通过仿真分析比较了四种色散管理的方法,仿真结果表明,与其他三种方法相比,提出的直接控制光纤长度的方法不仅改善效果显著而且对光源中心频率和调制频率波动并不敏感,是解决WDM系统色散问题的一种有效、可靠的方法。

根据光纤色散的产生机理,论述了解决色散限制的方法,结合色散补偿技术在广东电网省级光通信传输网中的实现应用,对色散补偿光纤和啁啾光纤光栅两种线性色散补偿技术的优缺点进行了比较。通过现网验证,建议在广东电网省级光通信传输网络中推广应用啁啾光纤光栅色散补偿技术。

文章通过非线性薛定谔方程和主偏振态(PSP)模型, 对单模光纤中色散引起的脉冲展宽进行了研究。通过详细计算, 对光通信系统中的色度色散和偏振模色散(PMD)做出了合理的估计, 并分析了色散容限对系统传输的影响, 这些分析对实际系统设计具有一定参考意义。

A 100-Gb/s high-speed optical transmitter is proposed and experimentally demonstrated. Based on frequency-quadrupling technique, two sub-channels with a fixed 50-GHz spacing are obtained from one laser source. Using return-to-zero differential quadrature phase-shift keying (RZ-DQPSK) modulation format and polarization multiplexing (PolMux), only low-speed electronic devices of 12.5 GHz are needed for the 100-Gb/s transmitter. This eliminates the need of ultrahigh-speed optoelectronic devices and thus greatly reduces the cost. The experimental results show that this transmitter can achieve good performance in dispersion tolerance of a 25-km single mode fiber (SMF).

利用矢量有效折射率法对全内反射型光子晶体光纤的色散特性进行了系统的理论研究，着重分析了光子晶体光纤的结构参量对其色散特性的影响，提出了3种有重要应用价值的光子晶体光纤结构参量设计方案，这些设计方案的提出对于促进光子晶体光纤在光纤通信系统中的应用具有重要意义。