一、时分副载波半导体DFB激光多路波长锁定器（论文文献综述）
贾婷[1]（2020）在《一种基于注入锁定的全网波长同步UDWDM-PON方案的研究与设计》文中研究指明随着近年来我国网络强国战略不断推进,用户对“最后一公里”的接入网提出了高对称带宽的要求;而下沉市场带动中小城市及农村地区的互联网规模快速增长,系统除了需要保证指数级增长的用户接入,还需要控制建设和维护的成本。因此,具有超大容量潜力的超密集波分复用无源光网络（UDWDM-PON）成为了接入网研究和建设的热点。为了适应下一代接入网需求,本文设计并研究了一种基于注入锁定的全网波长同步UDWDM-PON方案,解决了细小波长间隔下的波长稳定性、无色化ONU和低成本高性能的数据接收等问题,完成了双用户500 Mbps的OOK信号上/下行对称传输的系统实验。具体研究内容:1)通过对光注入锁定DFB激光器进行原理分析和仿真模拟,明确了稳定的注入锁定所要求的注入功率、失谐频率等条件,测试了注入锁定后激光器的输出线宽,验证了注入锁定技术在本设计方案中的可行性;2)根据全网波长同步原理,采用波长的自动锁定与跟踪方案提高信道稳定性,并分别对系统中发射机和接收机方案进行了设计;3)通过系统实验跟踪观察了系统的中信道波长的波动情况,并测试了单用户和双用户系统在500 Mbps数据速率下的对称传输性能。本文所设计并搭建的系统架构基于光注入锁定技术,网络中的所有光波长均精准锁定光频率梳提供的波长基准,构建了一种基于注入锁定的全网同步的UWDWM-PON,为下一代大容量、低成本、高质量的光接入网提供了新的思路。
罗鸣[2]（2020）在《新型超高速、超大容量光纤通信系统架构的研究》文中认为超高速、超大容量光纤通信系统架构是光纤通信最基础和最重要的工程科技问题。单信道传输速率从40Gbit/s提高至100Gbit/s甚至1Tbit/s已经成为必然趋势。业界亟待新的系统架构和技术导入以实现传输性能和容量的革命性提升。针对以上这些问题,本文对新型超高速、超大容量光纤通信系统架构中最重要的三个方面:相干光超大容量光纤传输系统架构、超高速强度调制直接检测（IM-DD）城域网系统架构以及超大容量相干波分复用无源光网络（WDM-PON）系统架构开展了一系列理论与实验研究。在相干光超大容量光纤传输系统架构方面,如何提高单纤传输容量是最核心的问题。随着单模光纤传输容量的潜力即将耗尽,为了进一步提升传输容量,空分复用光纤传输系统的关键技术成为该领域研究的重点。在超高速IM-DD城域网系统架构方面,随着PAM-4调制格式脱颖而出,迅速进入商用阶段,研究如何利用新型数字信号处理算法优化和改进PAM-4调制格式的发送与接收性能成为学术界研究的热点问题。在超大容量相干WDM-PON系统架构方面,由于简化型相干结构与经典相干结构各有其优势,有必要在研究新型简化相干接收技术并将其引入WDM-PON架构的同时积极推进经典相干收发技术在WDM-PON系统中的应用。本文主要成果与创新点如下:（1）针对新型超大容量光纤传输系统架构的特点,提出运用DFT-S OFDM调制格式,在达到高频谱效率的同时,实现信号峰均功率比（PAPR）的降低,减轻光电器件和光纤传输中的非线性效应,并结合该调制格式实现了一系列相干光超大容量光纤传输系统实验。（2）在超大容量空分复用光纤传输系统领域,本文设计制造了一种3模式光纤,提出了利用同步头一致性校验峰值确定少模光纤中模式耦合和模式色散参数的创新方法,并由此确定了应用于少模光纤传输实验中DFT-S OFDM信号循环前缀的长度数值,设计实施了200Tbit/s相干光信号1公里少模光纤传输系统实验。在单模多芯光纤传输方面,分别本文沿着提升纤芯数量的技术路线先后设计制造了低耦合系数的单模7芯光纤和单模19芯光纤,分别实施了560Tbit/s相干光信号10公里传输系统实验以及1.068Pbit/s相干光信号单模19芯光纤传输系统实验。（3）为改进PAM-4调制的发送性能,提出了双二进制编码PAM-4调制格式,从而达到压缩PAM-4信号频谱宽度、提升频谱效率以及降低光纤色散和器件带宽对信号传输性能限制的目的。设计并实施了单通道112Gbit/s双二进制编码PAM-4信号12公里单模光纤传输实验,接收端仅使用一个50GSa/s采样速率的ADC模数转换器,系统整体的-3d B带宽仅为20GHz。在PAM-4信号的接收端,提出了一种较为简化的基于神经网络的非线性均衡接收算法,希望通过该算法提升PAM-4信号的接收性能。设计并实施了基于该神经网络接收算法的4×50 Gbit/s PAM-4信号传输80公里标准单模光纤实验,验证了该算法的可行性,且接收性能相比于常用的基于Volterra滤波器的非线性均衡算法获得了2d B的提升。（4）提出了一种简化型相干检测结构,降低了相干接收系统的成本与复杂度。紧接着,分别基于简化型相干结构和经典相干结构设计了新型超大容量相干WDM-PON系统架构。并针对这两种新型相干WDM-PON系统架构分别进行了实验验证,为相干接收技术在光接入网中的应用提供了有益的指导。实验结果形成的论文在2019年获得国际光通信领域顶级学术会议OFC高分论文称号。
胡家顺[3]（2019）在《数字相干光无线通信关键技术研究与性能分析》文中指出光无线通信（Optical Wireless Communications,OWC）技术使用光载波进行信息传输,能够提供比射频（Radio-Frequency,RF）无线通信更高的数据速率,为解决RF频谱资源日益稀缺的问题提供新的视角。但室外OWC系统,如自由空间光（Free Space Optical,FSO）通信系统,会受到大气衰减、瞄准误差以及大气湍流等的影响,导致系统的误比特率（Bit-Error Rate,BER）性能降低;而室内OWC系统,如可见光通信系统,使用发光二极管（Light Emitting Diode,LED）照明和通信,数据速率受限于LED的调制带宽。为了解决这些问题,本文将光纤通信系统中的数字相干检测技术分别应用到室外和室内OWC系统中,研究在瞄准误差、大气湍流和相位估计误差共同影响下的相移键控（Phase-Shift Keying,PSK）系统的平均BER性能,研究基于放大转发（Amplifyand-Forward,AF）和解码转发（Decode-and-Forward,DF）中继协议的混合RF/FSO传输系统的性能,以及搭建实验平台,验证室内高速OWC系统。本文主要创新点及工作如下:1、传统的外差检测系统使用锁相环进行载波相位估计,相位估计误差服从Tikhonov分布,而数字相干检测技术使用数字信号处理算法进行载波相位估计,相位估计误差可近似为零均值的高斯随机变量。第三章基于M次幂和判决辅助最大似然相位估计算法,研究使用PSK调制方式的数字相干FSO系统在Málaga（M）湍流、瞄准误差以及高斯相位估计误差的共同影响下的平均BER性能,得到平均BER的闭式表达式,最后使用蒙特卡罗（Monte Carlo,MC）仿真进行验证。研究结果表明,当数字相干FSO系统中使用线宽较窄的分布反馈激光器作为激光源和本振光源时,与大气湍流和瞄准误差的影响相比,相位估计误差对系统的平均BER性能影响较小;但当使用其它线宽较大的激光器时,相位估计误差则会对系统的平均BER性能产生较大影响,出现不可恢复的平底效应（error floor）。2、第四章分别研究基于固定增益AF中继和副载波光强调制（Subcarrier Intensity Modulation,SIM）的混合RF/FSO传输系统,以及基于DF中继和数字相干检测的混合RF/FSO传输系统,其中,RF信道衰落服从Beaulieu-Xie分布,FSO信道受M湍流和瞄准误差的影响。首先,推导出信道增益服从Beaulieu-Xie分布的系统的信噪比（Signalto-Noise Ratio,SNR）的概率密度函数（Probability Density Function,PDF）和累积分布函数（Cumulative Distribution Function,CDF）的闭式表达式以及无穷级数表示。其次,对基于固定增益AF中继和SIM方案的混合RF/FSO传输系统进行端到端的性能分析,利用Meijer’s G函数,推导出系统总的SNR的CDF、PDF和矩母函数（Moment Generating Function,MGF）的精确解析表达式。然后,利用CDF的解析表达式推导出系统的中断概率、平均BER以及使用扩展的广义二元Meijer’s G函数表示的遍历容量,同时,推导出CDF、MGF、中断概率和平均BER的渐进表达式;Gamma-Gamma分布作为M分布的一个特例,文中也推导出Beaulieu-Xie和Gamma-Gamma混合中继传输系统相应的精确解析表达式。再然后,将数字相干检测技术应用到基于DF中继的混合RF/FSO传输系统中,并对该系统进行端到端的性能分析,得到相应的精确解析表达式。最后,分别使用MC仿真进行验证。3、第五章研究传输速率支持数十吉比特每秒（Gb/s）,适合室内高速互连的基于数字相干检测的OWC系统。在发送端,使用扩散片把调制的光信号在室内扩散,在接收端,收集扩散光并耦合到数字相干接收机中。在考虑室内反射的情况下,分析和仿真了系统的信道模型。最后,设计并搭建实验平台,验证该相干光无线通信系统,传输距离为1米（m）,传输速率高达25 Gb/s。数值仿真和实验结果都表明,该系统是一种可行的,可以实现室内高速互连的解决方案。
王帅帅[4]（2018）在《基于注入锁定的UDWDM-PON发射机与微波倍频系统研究》文中提出光接入网是光纤通信中到用户的“最后一公里”,它决定了光纤通信最终服务质量的好坏,是目前光纤通信技术中最重要的技术之一。从目前的接入手段来讲,主要有有线和无线接入两种:典型的有线接入有无源光网络技术（PON）,无线接入有Wi-Fi等。前者在接入带宽上具有很大优势,后者则在灵活性、使用便捷方面无可替代。而随着网络规模的扩大和用户带宽的提高,现有的接入技术面临着巨大的挑战:即如何在保证带宽、便捷性的条件下同时扩大用户规模。本文正是基于以上认识开展的工作,主要研究内容包括:1、有线接入方面对超密集波分复用-无源光网络（UDWDM-PON）发射机进行了研究,主要解决现有技术中用户波长难以同步的问题;2、光/无线混合接入方面对基于注入锁定的微波倍频技术进行了研究,探索用户端低成本的宽带无线发送,保证用户接入的便捷性。具体研究内容:在UDWDM-PON方面,本文提出了全网波长同步的概念,并在此基础上提出了一种基于注入锁定的波长同步UDWDM-PON发射机方案:利用多波长光源为整个接入网提供信道基准,保证信道间隔的相对稳定性;通过将频率梳注入到多个半导体激光器中实现波长基准的分离,分离后上下行链路载波交替分布,为上行用户波长的同步提供良好基础。同时利用有源滤波完成上行载波的恢复,实现真正意义上的全网波长同步。实验中,为了保证用户波长同步的稳定性,利用波长自动锁定与跟踪技术实现了主光源信道基准的自动跟踪。作为验证,完成了8路信道间隔为5 GHz的波长同步UDWDM-PON发射机。在光/无线混合接入方面,本文提出了一种新型的基于直调激光器注入锁定的微波倍频方案,避免了昂贵的高速光电接收器件的使用,有效降低了系统成本。具体方案是:将低频信号光注入到直调激光器,利用注入后直调激光器中光场强度与载流子浓度相互作用产生光电流的特点,在直调激光器射频（RF）端口直接得到高频的微波信号。本文对此方案进行了理论分析与实验验证,在直调激光器的RF端口直接得到了10和12倍频的微波信号,验证了方案的可行性与可调谐性。
田恺[5]（2018）在《时分/波分复用光纤传感系统及其关键技术研究》文中指出随着光纤技术和计算机技术的发展,构建具有更完善的性能、更适应大型工程应用监测的大型分布式光纤传感网络,具有重要的研究价值和工程意义。在此背景下,论文提出了一种基于波长可调谐光时域反射仪（TOTDR）的时分/波分复用（TWDM）光纤传感技术方案,通过对TOTDR、超弱反射光纤布拉格光栅（UW-FBG）、光纤切趾等核心技术的理论分析与实验制备,成功搭建了基于时分/波分复用的光纤传感系统在大容量分布式光纤光栅传感和无源光网络（PON）在线监测中应用的实验系统。为了提高上述传感系统的空间分辨率,论文提出了基于可调谐锁模光纤激光器的超窄脉冲TOTDR技术方案,并对基于硅基液晶（LCoS）的可调谐锁模光纤激光器进行了深入的理论分析和实验研究。论文所完成的主要工作如下:（1）基于分布反馈激光器（DFB）阵列的波长可调谐光时域反射仪的研制。设计了基于DFB激光器阵列可调谐光源模块,研制了光源模块样机并对其性能进行了测试,该光源模块可以实现10ns～10us的脉冲输出,输出功率在-30dBm～8.8dBm的范围内连续可调,波长调谐范围时27nm,调谐精度1.4 pm。设计并优化了动态范围可调的低噪声、宽带宽、高脉冲响应的TOTDR光电检测模块,单路检测带宽107.3MHz,增益53dB,可实现三档增益切换。在此基础上,提出并研制了基于DFB激光器阵列的TOTDR实验样机,并对暗电流效应、平均次数、脉冲宽度、档位切换、波长调谐对测量结果的影响进行了分析与讨论。（2）基于动态光学遮蔽板的切趾光栅二次曝光制作系统的研究。首先用耦合模理论和传输矩阵法详细分析了切趾光栅的光学特性、二次曝光法制作切趾光栅过程以及欠补偿和过补偿等非理想性对光栅光学特性的影响。在此基础上,提出并研制了一套基于动态光学遮蔽板的程控切趾光栅二次曝光制作系统,可以实现对光栅折射率分布的准确控制。在所搭建的实验制作平台上分别制作了均匀光纤光栅、线性切趾光栅、高斯切趾光栅和Nuttall切趾光栅。实验结果表明,不同光栅均表现出了与设计目标基本一致的光学特性。（3）基于UW-FBG和TOTDR技术的光纤分布式传感系统与关键技术研究。首先理论分析了 TWDM信号在光纤中的传输特性,提出了 TWDM的网络规划方法和系统容量分析方法。通过在22个不同波长上开展峰值反射率小于-30dB的UW-FBG的小批量研制,以所研制的TOTDR为光信号发送和解调单元,搭建了具有22个波长、每一波长上的UW-FBG数量不少于30个的时分/波分光纤光栅传感实验系统。该系统可以实现27nm的波长调谐,光栅波长解调精度为1.4pm。相同波长的UW-FBG最小间隔为12m。如果采用TWDM技术将不同反射波长的UW-FBG进行组网,可以使平均最小间距缩小到0.55m。在该实验系统上所进行的准分布式温度传感实验结果表明,UW-FBG波长-温度系数为11.88 pm/℃,系统的温度分辨率为0.1℃。（4）基于TOTDR和光纤光栅的PON网络在线监控系统的研究。首先根据PON监控要求提出了一种基于TOTDR和强反射光纤光栅（反射率>98%）做为终端滤波器PON网络在线监控系统架构。通过在32个不同波长上开展平均反射率大于98%的强反射光纤光栅的研制,搭建了基于TWDM基本原理的PON网络在线监测实验系统。分别测试了 PON支路的识别能力、TDM和WDM复用能力。实验结果表明,该系统可以满足1×64 PON网络监控需求。（5）用于光纤光栅传感系统的可调谐窄脉冲光源的研究。为了实现高空间分辨率的TOTDR,本论文对可调谐飞秒脉冲光源——基于硅基液晶（LCoS）大规模光学集成芯片的可调谐锁模光纤激光器进行了深入的理论分析和实验研究。首先以纯相位型液晶空间光调制器为基本控制元件,设计并研制了基于LCoS的波长和带宽均可大范围调谐的光学滤波器。通过建立较为完备的基于饱和吸收体的被动锁模光纤激光器的理论模型,应用迭代的对称分步傅里叶方法和行波模型对锁模光纤激光器内的脉冲形成以及腔内各参数对脉冲的影响进行了数值仿真。在此基础上研制成功了基于LCoS的环形腔可调谐锁模光纤激光器。实验结果表明,该宽带可调谐锁模光纤激光器可以实现输出中心波长与输出脉冲宽度的连续可调,中心波长调谐范围1530～1560 nm,输出脉冲宽度调谐范围7～50ps。理论分析表明,使用该光源的TOTDR传感系统可以使系统的空间分辨率提高至0.01m,但相关的信号解调模块还需要进行大量的进一步研究。
李正璇[6]（2016）在《时分波分复用无源光网络关键技术研究》文中提出随着高清电视、实时视频会议、3D网络游戏等应用的迅速发展,用户对网络带宽的需求不断提升。得益于光纤的超宽带传输特性,光纤接入已逐步取代传统的xDSL技术,成为主流的接入技术。为了控制运维成本,降低外部设备的电磁干扰和故障率,光接入网主要采用无源光网络（PON）的架构来实现。经过近几十年的发展,PON技术经历了由低速EPON（2.5/1.25-Gb/s）、GPON（1.25/1.25 Gb/s）到10GE-PON（10/1 Gb/s,10/10 Gb/s）、XGPON（10/2.5-Gb/s）的演变。而在带宽需求不断增长的驱动下,光网络亟需进一步升级。ITU-T与全业务接入网组织（FSAN）于2011年开始制定下一代光接入网（NG-PON2）技术标准。经过广泛研究与讨论,综合考虑技术成熟度,后向兼容性及升级成本等因素,基于波长堆叠技术的时分波分复用无源光网络（Time and wavelength division multiplexing PON—TWDM-PON）结构成为优选方案。其中涉及到的关键技术如上行无色光源、用户端波长选择接收、色散管理、能耗控制等也逐渐成为企业界和学术界研究的热点。此外,更长的接入距离和更高的接入速率是未来接入网的发展趋势。长距离光纤传输对系统的功率预算和色散管理提出了更高的要求;而高速信号传输中涉及的高阶调制和解调技术也是亟待解决的重点和难点。同时,接入网与用户直接相关,是整个光通信网络的“最后一公里”,从而决定了接入网系统对成本十分敏感。因此,如何在满足系统指标要求的前提下降低技术难度和器件成本,甚至用低成本器件实现更高的性能,成为开展下一代接入网研究的重要方向。本文围绕光接入网的高速化、长距离化、低成本化升级过程中涉及到的关键技术展开了如下工作:1.基于RSOA的N×10/1.25-Gb/s TWDM-PON系统演示TWDM-PON系统要求光网络单元（ONU）端的收发模块无色化,具有波长通用性。即收发机可在一定波长范围内控制输出的波长及选择接收任意一个下行波长。从而可使整个系统中每个用户的ONU一模一样,这对于运营商的安装和维护十分方便,可以极大地降低运维成本。反射型半导体光放大器（RSOA）可以看作一种宽谱光源,当有种子光对其进行注入锁定时,可以得到和种子光同样波长的激光输出。注入锁定包括外部注入和自激两种方式。在本文中,我们提出利用RSOA和可调光滤波器形成的自注入锁定环形激光器作为上行无色光源,信号可直接调制在RSOA上,从而得到一个低成本、无色化的ONU收发模块。基于此无色化的ONU结构我们开展了如下工作:1)基于RSOA和可调滤波器的上行无色光源利用RSOA和可调滤波器组成的自注入锁定环形激光器,得到了RSOA在自注入锁定状态下的激光输出。调制信号可以直接加载到RSOA上,激光器的输出波长可以通过调节滤波器的中心波长来控制,实现了ONU的无色发射功能。2)基于单个滤波器的同时上行无色光源产生和下行波长选择由于RSOA的波长红移效应,上行激光器发出的中心波长与光滤波器的中心波长存在少量偏移,从而导致上下行波长之间产生一定的波长差,避免了上下行信号间由于反射和后向瑞利散射产生的串扰。利用此特性,在ONU中使用同一个光滤波器,同时实现了上行无色光源的产生和下行波长的选择。3)上下行非对称N×10/1.25 Gb/s系统演示利用提出的上行无色光源及系统架构,进行了波长堆叠的N×10/1.25 Gb/s系统演示。2.基于DML的对称40 Gb/s TWDM-PON系统演示受限于RSOA的调制带宽,上述基于RSOA的环形激光器只能支持不超过2-Gb/s的调制速率。为了进一步提高上行速率,我们提出利用低成本的波长可调谐直调激光器（DML）作为上行光源,调制速率可达到10 Gb/s。但直接调制会产生较强的频率啁啾,使信号消光比降低,光谱展宽。在光纤中传输时,啁啾与色散相互作用,会使信号发生严重的畸变。对此,我们展开了如下三个方面的工作:1)基于光滤波的色散管理方案我们提出在ONU端利用光滤波器对直调信号的光谱进行整形,将啁啾产生的频率调制转化为强度调制,从而提高信号的消光比,并实验演示了10-Gb/s直调信号的40 km光纤传输。另一方面,为了消除滤波器的插入损耗对系统功率预算的影响,我们提出将啁啾管理滤波器调整到接收端的改进方案,以进一步提高系统的功率预算。2)基于上下行共用滤波器的系统结构设计在下一代光接入网中,波长堆叠的架构导致ONU端需要下行波长选择器件。同时,ONU端采用波长可调谐的直调激光器作为上行光源,从而导致上行信号需要光滤波器来进行啁啾管理。因此,我们提出在ONU端使用同一个滤波器同时实现这两种功能,降低ONU的成本。上行啁啾管理中的偏移滤波机制使得上下行波长之间存在一定的波长间隔,从而可以避免上下行信号之间由于反射或后向瑞利散射产生的串扰。3)上下行对称40 Gb/s TWDM-PON系统演示基于上述方案,进行了上下行对称40Gb/s容量的TWDM-PON系统演示。在不同的滤波器位置下,分别得到31 dB和39 dB的功率预算。4)利用码型转换消除上行信号放大过程中的码型效应为了提高系统功率预算,需要提升上下行信号入纤功率。当ONU端激光器输出功率较低时,通常采用体积小、易集成的SOA对信号功率进行放大。为了避免放大过程中码型效应对信号的影响,提出利用SOA的增益饱和特性和自相位调制效应实现码型转换,从而得到较高的上行入纤功率。3.接入距离延长和功率预算提升方案长距离、高分光比的光接入网可以降低每个用户的成本,且有利于OLT的聚合和管理。相比普通接入网而言,长距离光接入网中的光纤损耗和分光器损耗更高,因此需要较高的功率预算,光纤传输中累积色散量更大,因此通常采用外调制结合相干检测实现。我们提出利用直调直检方案,结合光谱整形的色散管理技术,围绕长距离光接入网展开了如下几个方面的工作:1)直调信号与外调信号性能对比通常认为,直调相比外调制得到的信号质量差,外调制更适合长距离光纤传输。但在长距离接入的应用场景下,系统的高功率预算需要可支持尽量高的入纤功率的调制格式。通过对比发现,外调信号的光谱都有很强的载波分量,而直调信号没有。从而使得直调信号可支持更高的入纤功率。2)基于单个光延迟干涉仪（DI）的上下行多通道色散管理针对长距离传输中的色散问题,提出利用光延迟干涉仪（DI）作为周期性滤波器实现上下行多通道的双向色散管理,从而实现了直调信号的100-km长距离传输。3)100公里长距离光接入网系统演示利用直调信号的高入纤功率特性,结合基于光谱整形的色散管理技术和OLT和ONU端的前置放大技术,实现了对称40 Gb/s TWDM-PON系统演示,可以支持100-km光纤传输,并得到了53dB的功率预算。4.基于10GHz器件的100 Gb/s TWDM-PON系统演示随着40G TWDM-PON标准的日益成熟,针对更高调制速率的研究逐渐展开。在前面工作的基础上,我们对基于低速器件的高速信号调制展开研究,利用频响为10GHz的DML和PIN实现了下行方向基于如下调制格式的100G TWDM-PON系统演示:1)单波长28 Gb/s Duobinary信号直接调制、传输与解调利用激光器和接收机的低通响应特性,得到电双二进制调制（Duobinary）。同时结合光滤波的色散管理方案,实现了28 Gb/s duobinary信号的40km传输。2)单波长25 Gb/s PAM-4信号调制、传输及解调利用高阶调制码型—四电平幅度调制（4-PAM）将对器件的带宽需求降低到10GHz。同时结合光滤波的色散管理方案,实现了25Gb/s PAM-4信号的直接调制、40 km传输及直接检测。3)单波长25 Gb/s NRZ-OEQ直接调制、传输与解调利用光均衡滤波（OEQ）方案改变信号的频谱分布,从而使闭合的眼图张开,实现基于10GHz器件的25-Gb/s二电平（OOK）调制。同时,结合光滤波的色散管理,实现了40 km的光纤传输。通过对比实验结果,基于光滤波均衡实现的NRZ-OEQ方案能够支持更高的入纤功率,同时比多电平调制具有更高的灵敏度;此外,与Duobinary和PAM-4格式相比较,OOK解调技术相对成熟,实现简单;虽然受器件带宽限制,经过光均衡处理后信号速率仍然只能达到26 Gb/s,无法实现更高速的调制,但可以满足100G PON的要求。因此NRZ-OEQ是100G PON的一种低成本、可靠的方案。
郑志华[7]（2015）在《新型无源光接入网关键技术研究》文中认为随着通信技术和互联网各项业务迅速发展,宽带接入对带宽的需求和网络的服务性能提出了更高的要求。光接入网作为信息网络基础设施已逐渐成为发展宽带接入的长远解决方案。无源光网络（PON）以其宽带化、综合化的接入特征得到了国内外广泛关注和普遍重视,针对新型无源光接入网展开研究具有重要的现实意义。下一代无源光网络需要满足大容量、高带宽、多业务、灵活性、长距离等需求,但是由于相关技术和器件水平的发展仍然不够成熟,所以它的解决方案一直存在着许多的争议。为了突破现有的技术瓶颈并保证能够找到理想的实现方案,有必要对下一代无源光网络关键技术进行研究并提出具体的解决办法。本文的研究内容由国家自然科学基金“智能化光接入网关键技术研究”支持。本论文主要针对不同的新型无源光网络系统结构和实现方案,研究了下一代新型无源光接入网中的关键技术。本论文研究工作的主要内容与成果如下：1.研究分析了OCDMA/WDM混合无源光网络的系统架构,并且围绕其关键技术OCDMA编解码器,提出了一种基于Chebyshev映射混沌扩频的OCDMA编解码器新系统方案。实验结果分析表明该方案不仅进一步扩充了系统的用户接入容量,还增强了系统的保密安全性,系统具有良好的性能。2.研究了可以提高频谱利用率的正交波分复用技术,提出了正交波分复用无源光网络的新系统方案,分析了系统中超连续谱光源和光纤光栅等关键技术。系统模型实验仿真表明在保证频谱正交交叠时且信道串扰最小的条件下,系统能够有效地提高频谱效率,从而确保在相同的光纤带宽中可以接入更多的用户。3.分析了基于OFDM的无源光网络系统基本结构,并对光通信系统中的OFDM技术进行了研究,通过与其它无源光网络方案比较概括了OFDMA-PON具有的优势,并且提出了离线处理实验系统架构。通过实验结果分析表明系统能够在灵活处理带宽资源和改进带宽效率的同时还具有较好的性能。4.研究了WDM-PON中光源方案和无色ONU技术,提出了两种改善基于频谱分割技术的WDM-PON系统性能的方案,分析了方案中的多种实现方式。实验仿真验证了在不同情况下各种方案的可行性,而且经过分析比较可以看出对系统性能的改善较为明显。
周钊[8]（2015）在《基于密集波分复用的无源光网络关键技术研究》文中提出随着计算机技术的不断发展和社会信息化程度的不断提高,各种宽带业务不断涌现,已经部署的时分复用无源光网络（TDM-PON）将很难满足未来用户对接入服务不断增长的容量需求。波分复用是实现大容量接入的有效手段,因而具有极大容量潜力且易于扩展的密集波分复用无源光网络（DWDM-PON）成为目前接入网技术的研究热点。融合了现有TDM技术的密集波分复用无源光网络（DWDM/TDM-PON）更因其具有接入用户数多、平均用户成本较低等优点,近年受到了国内外众多研究机构与网络运营商的普遍青睐。本论文从降低成本、改善系统性能、优化动态资源调度算法等方面着眼,针对基于密集波分复用的DWDM-PON和DWDM/TDM-PON的部分关键技术展开了研究,所完成的工作分为以下几个方面:1、密集波分复用无源光网络的关键技术研究DWDM-PON的成本问题一直是影响其大规模铺设的主要因素。本论文基于低成本的上行发射机技术提出了两种新型DWDM-PON体系结构,并研究了一种高光纤利用率的互保护机制来提高网络的生存性。为降低上行重调制方案中后向瑞利散射噪声对传输性能的影响,提出了一种基于共享式光源和光纤互联结构的DWDM-PON系统。光线路终端（OLT）通过载波抑制技术（OCS）产生间隔为25 GHz的共享光源,为两个相邻子PON的上下行信号传输提供光源。光网络单元（ONU）采用上行重调制技术。远端节点（RN）中的光纤互联结构将两个子PON连接起来,使馈线光纤中传输的上下行信号分别加载在不同的波长上。该系统具有较好的后向瑞利散射噪声抗性,能以较低的成本升级网络容量。提出了一种基于光频梳和反射式半导体光放大器（RSOA）注入锁定技术的长距离DWDM-PON系统。OLT中的光频梳发生器产生间隔为25 GHz的多波长光信号作为种子光源,分别注入OLT和ONU端部署的RSOA调制下行和上行数据。光频梳信号带宽较窄,能够有效降低RSOA注入锁定的相对强度噪声。该系统结构简单,能够支持多波长80 km的长距离接入。为了提高DWDM-PON的生存性,设计了一种集中式的互保护机制。两个相邻子PON的ONU两两成组,互相为对方提供1:1保护路径。相比于现有的PON网络保护结构,该系统需要的冗余光纤数目极少,具有较高的资源利用率。2、密集波分复用/时分复用无源光网络的关键技术研究DWDM/TDM-PON网络是对现有TDM-PON网络平滑升级的最佳方案之一。通过多波长的TDM共享技术,系统能够接入更多的ONU,从而降低平均用户成本。为了进一步升级网络容量,增加用户数目,本论文从降低波长间隔和提升单波长传输速率两方面对DWDM/TDM-PON技术展开研究。研究了DWDM/TDM-PON系统在不同波长间隔情况下的传输性能。实验结果表明,采用低成本的10 Gb/s非归零码（NRZ）强度调制和直接解调方式,尽管信号质量会受到信道间串扰和非线性效应的影响,系统的波长间隔仍然可以进一步降低到25 GHz。该结果对于保持系统低成本、增加接入波长数目和升级网络容量具有重要的参考意义。为提升单波长传输速率,提出了基于直调激光器的对称100 Gb/s DWDM/TDM系统。系统采用4对波长传输上下行数据,单波长的调制速率为25 Gb/s。OLT和ONU均使用直接调制激光器作为光发射机,在OLT端部署一个光纤延时干涉仪（DI）对上下行光信号进行啁啾管理,抑制了激光器在高速率调制情况下产生的频率啁啾效应对传输性能的影响。该系统具有较充裕的功率预算,能支持大数目的用户接入。3、密集波分复用/时分复用无源光网络的在线资源调度算法研究DWDM/TDM-PON需要在多接入用户之间合理分配波长和带宽资源,高效的资源调度方案是必不可少的。本论文基于在线资源调度算法对动态波长分配型DWDM/TDM-PON系统的性能进行了研究,首次考虑了波长切换延时对上行传输性能的影响,并提出了相应的改进算法。通过仿真,对比了静态波长分配机制和动态波长分配机制的网络性能。仿真结果表明动态波长分配机制具有更好的平均延时和丢包率性能,在网络负载不均的情况下性能优势更加明显。动态波长分配型DWDM/TDM-PON系统需要在ONU中部署可调谐光器件,这将不可避免地带来波长切换延时。本文首次考虑了波长切换延时对网络性能的影响,并对经典的波分复用自适应周期轮询（WDM-IPACT）算法进行了改进和仿真分析。仿真结果表明网络性能会受到波长切换延时的影响而恶化。提出容忍波长切换延时的在线资源调度算法并作出性能分析。提出一种基于在线调度的容忍算法来降低波长切换延时对DWDM/TDM PON性能的影响。OLT根据网络情况为申请上行传输的ONU分配“时间裕量”,使ONU在上行通道空闲前进行波长信道的切换,减小信道的等待时间。仿真结果表明,该方案可以有效降低甚至消除波长切换延时对网络性能的影响。
赵子昕[9]（2015）在《基于多波长激光器的WDM-PON系统研究及其应用》文中认为在全球宽带化进程中,无源光网络技术是宽带光纤接入网的核心,而波分复用无源光网络（WDM-PON）是无源光网络（PON）的最终演进目标。光收发模块是WDM-PON系统的核心部件,决定着系统的性能好坏,与此同时,将其他复用技术引入WDM-PON系统,实现多波长信道条件下更高的传输容量,也具有十分重要的意义。论文基于工作速率为2.5Gbit/s的1550nm蝶形封装分布反馈式激光器和集成跨阻放大器的光电接收组件,完成了针对WDM-PON的2.5Gbit/s的单波长数字光收发模块的设计与性能评测,同时设计了一种基于偏振复用和光载无线技术的新型WDM-PON系统,并通过Optisystem软件进行了多波长WDM-PON系统的仿真验证与理论分析。在数字光收发模块中,论文设计了光发射模块自动功率控制和自动温度控制电路,以及光接收模块限幅放大电路和差分转单端电路,并针对各模块印制电路板设计中的难点进行了讨论,最后对光收发模块进行了性能评测,主要围绕眼图、消光比、灵敏度和饱和光功率等关键指标进行测试。经测试,眼图清晰端正,模块的消光比可达8.5dB,灵敏度达到了-22dBm,饱和光功率大于3dBm。在新型的WDM-PON系统中,利用偏振复用技术实现了下行差分相移键控有线信号和光载无线信号的的同时传输,基于反射式半导体光放大器实现了载波重用的上行幅移键控信号再调制。仿真了调制信号的光谱和接收端信号的眼图,分析了信道间的串扰对下行传输信号的影响,通过改变RSOA的外部参数分析了不同长度光纤中传输信号误码率与接收光功率的关系。
郭精忠[10]（2012）在《基于注入半导体激光器的微波光子技术研究》文中研究表明光载无线结合了光纤和无线传输的优点，是新一代宽带移动通信系统设计中的关键技术。本论文在此背景下开展了基于注入半导体激光器的光微波/毫米波/超带宽信号产生的理论和实验研究，主要包括以下的几个方面：提出了一种利用FP-LD中模式竞争的全光波长变换的方案，该方案波长变换后的信号具有较小的啁啾，10Gbps信号通过波长变换后功率代价最大为1dB，而其传输20km普通单模光纤后的相同误码率条件下的功率代价也均小于1dB。基于以上波长变换的实验，首次提出了一种利用注入FP-LD产生多波长变换信号再通过光纤色散走离产生UWB信号的方案。该系统无需预先使用高斯脉冲信号，直接将1.25Gbps NRZ-OOK基带信号通过注入FP-LD产生了差分编码的UWB信号，半极大全宽最小为83.3ps，10dB谱宽约为4.6GHz，其频宽比为107%。提出了一种基于SOA频谱展宽和注入锁定DFB的16-32倍频方案。通过对1.25GHz正弦波信号通过SOA进行非线性展宽，产生高阶分量，注入DFB激光器进行锁定放大，产生20GHz-40GHz可调的倍频信号，其40GHz信号在10KHz处相噪优于-91dBc/Hz。利用10GHz直调激光器通过注入锁定产生多路光相位相干的光源，完成了2.5Gbps基带信号、20GHz微波信号、40GHz毫米波信号同时传输的光载无线系统实验。该方案在接收端通过选择不同滤波器可以灵活产生不同频段的信号,并且可以通过扩展相干光源的数量，产生更高频率的光毫米波信号。提出了一种基于低速基带信号直接调制DFB-LD，使其输出光谱展宽，并利用展宽后的高次谐波分量注入锁定另外一个DFB-LD，产生光学上变频的方案。完成了2.5Gbps基带信号通过直调后注入DFB激光器分别产生了30GHz、35GHz和40GHz上变频信号。为了验证上变频信号的传输性能，实验还对40GHz的上变频信号进行了10km的光纤传输，相噪测试其损失为4dB。首次提出利用直流光注入直接调制激光器产生可调谐光毫米波信号的方案。该方案不同于上述信号光注入激光器产生上变频的方案，主要特点在于外部注入光对直调激光器本身的调制特性产生了影响。完成了2.5Gbps基带信号无需毫米波本振混频，直接光学上变频至30GHz、40GHz、50GHz、60Hz和70GHz毫米波的实验。
二、时分副载波半导体DFB激光多路波长锁定器（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、时分副载波半导体DFB激光多路波长锁定器（论文提纲范文）
（1）一种基于注入锁定的全网波长同步UDWDM-PON方案的研究与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 基于波分复用的无源光网络技术 |
| 1.2.1 WDM-PON技术的发展和趋势 |
| 1.2.2 UDWDM-PON技术的国内外研究现状 |
| 1.2.3 注入锁定技术在WDM-PON中的应用 |
| 1.3 本文的主要内容和创新点 |
| 第2章 光注入锁定技术原理及可行性探究 |
| 2.1 光注入锁定基本原理 |
| 2.1.1 注入锁定概述 |
| 2.1.2 光注入锁定半导体激光器理论分析 |
| 2.2 DFB激光器线宽测量 |
| 2.2.1 窄线宽激光器线宽测量方法概述 |
| 2.2.2 移频延时自外差法理论分析 |
| 2.3 光注入锁定半导体激光器仿真模拟 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 全网波长同步UDWDM-PON方案设计 |
| 3.1 全网波长同步概念及原理 |
| 3.2 波长的自动锁定与跟踪方案设计 |
| 3.3 UDWDM-PON发射机方案设计 |
| 3.3.1 下行光发射机方案设计 |
| 3.3.2 上行光发射机方案设计 |
| 3.4 UDWDM-PON接收机方案设计 |
| 3.4.1 采用非相干检测的接收机方案 |
| 3.4.2 采用相干检测的接收机方案 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 全网波长同步UDWDM-PON系统实验 |
| 4.1 全网波长稳定性实验探究 |
| 4.1.1 系统光源和扫描波长范围设置 |
| 4.1.2 网络中波长的稳定性实验 |
| 4.2 UDWDM-PON系统的传输性能探究 |
| 4.2.1 单用户系统传输实验 |
| 4.2.2 双用户系统传输试验 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 关于国际工程师学院人才培养模式情况说明 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（2）新型超高速、超大容量光纤通信系统架构的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题的研究意义 |
| 1.2 光纤通信的兴起与发展 |
| 1.3 超高速、超大容量光纤通信系统架构的研究背景及现状 |
| 1.4 超高速、超大容量光纤通信系统架构中的关键技术 |
| 1.5 论文的主要工作和结构安排 |
| 2 相干光超大容量光纤传输系统架构的研究与实验 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 相干光超大容量光纤传输系统架构中的关键技术研究 |
| 2.3 100Tbit/s相干光DFT-S OFDM单模光纤传输系统实验 |
| 2.4 200Tbit/s相干光DFT-S OFDM少模光纤传输系统实验 |
| 2.5 560Tbit/s相干光DFT-S OFDM单模7 芯光纤传输系统实验 |
| 2.6 1Pbit/s相干光DFT-S OFDM单模19 芯光纤传输系统实验 |
| 2.7 本章小节及主要创新点 |
| 3 超高速PAM-4调制城域网系统架构的研究与实验 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 超高速PAM-4调制城域网系统架构中的新型收发技术研究 |
| 3.3 双二进制编码PAM-4信号单模光纤传输实验 |
| 3.4 基于神经网络接收算法的PAM-4信号单模光纤传输实验 |
| 3.5 本章小节及主要创新点 |
| 4 超大容量相干WDM-PON系统架构的研究与实验 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 适用于接入网的相干调制解调技术及波分复用架构的研究 |
| 4.3 基于新型简化相干结构的UDWDM-PON实验 |
| 4.4 基于经典相干结构的实时UDWDM-PON实验 |
| 4.5 本章小节及主要创新点 |
| 5 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间发表论文目录 |
| 附录2 攻读博士学位期间发表的专利目录 |
| 附录3 攻读博士学位期间参与项目 |
| 附录4 论文中英文缩写简表 |
| 附录5 1Pbit/s系统实验平台及第三方检测报告 |
（3）数字相干光无线通信关键技术研究与性能分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 英文缩略词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 OWC系统研究现状 |
| 1.2.1 FSO系统研究现状 |
| 1.2.2 室内OWC研究现状 |
| 1.3 论文主要工作 |
| 第二章 单载波数字相干光无线通信系统 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 光调制原理 |
| 2.3 FSO信道模型 |
| 2.3.1 路径损耗 |
| 2.3.2 大气湍流统计模型 |
| 2.3.3 零视轴瞄准误差 |
| 2.3.4 信道统计模型 |
| 2.4 相干接收机 |
| 2.4.1 平衡探测相干接收机 |
| 2.4.2 相位分集零差接收机 |
| 2.4.3 偏振相位分集零差接收机 |
| 2.4.4 与SIM光无线系统SNR比较 |
| 2.5 DSP处理技术 |
| 2.5.1 最大比偏振合并 |
| 2.5.2 I/Q不平衡补偿 |
| 2.5.3 时钟恢复 |
| 2.5.4 频偏估计 |
| 2.5.5 载波相位估计 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 室外数字相干光PSK无线传输系统平均BER分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 系统与信道模型 |
| 3.2.1 系统模型 |
| 3.2.2 信道模型 |
| 3.2.3 相位估计误差分布 |
| 3.3 相干光PSK无线传输系统平均BER分析 |
| 3.3.1 DQPSK |
| 3.3.2 QPSK |
| 3.3.3 MPSK |
| 3.4 仿真结果与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 室外非对称RF/FSO混合中继传输系统性能分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Beaulieu-Xie衰落模型 |
| 4.3 基于固定增益AF中继和SIM的混合传输系统性能分析 |
| 4.3.1 系统与信道模型 |
| 4.3.2 统计特性 |
| 4.3.3 性能分析 |
| 4.3.4 仿真结果与分析 |
| 4.4 基于DF中继和数字相干检测的混合传输系统性能分析 |
| 4.4.1 系统与信道模型 |
| 4.4.2 统计特性 |
| 4.4.3 性能分析 |
| 4.4.4 仿真结果与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 室内高速数字相干光无线通信系统实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 系统模型 |
| 5.3 数值仿真与讨论 |
| 5.4 实验设计 |
| 5.4.1 发送端 |
| 5.4.2 接收端 |
| 5.5 实验测试与实验结果 |
| 5.5.1 发送端 |
| 5.5.2 接收端 |
| 5.5.3 BER性能 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 未来研究方向展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 A 函数定义 |
| A.1 Meijer’s G函数 |
| A.2 扩展的广义二元Meijer’s G函数 |
| 附录 B 遍历容量渐进表达式推导过程 |
| 作者博士生期间发表论文 |
（4）基于注入锁定的UDWDM-PON发射机与微波倍频系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 UDWDM-PON发射机的研究 |
| 1.2.1 UDWDM-PON技术的发展背景 |
| 1.2.2 UDWDM-PON发射机的国内外研究现状 |
| 1.3 微波倍频信号产生的技术研究 |
| 1.3.1 微波信号产生技术的发展背景 |
| 1.3.2 微波倍频信号产生技术的国内外研究现状 |
| 1.4 本文主要内容和创新点 |
| 第二章 基于注入锁定的波长同步UDWDM-PON发射机设计 |
| 2.1 全网波长同步技术原理 |
| 2.2 UDWDM-PON发射机方案设计 |
| 2.2.1 波长基准的分离 |
| 2.2.2 下行数据的产生 |
| 2.3 波长基准自动跟踪与锁定技术 |
| 2.3.1 波长基准自动锁定与跟踪技术原理分析 |
| 2.3.2 波长基准自动锁定与跟踪技术硬件设计 |
| 2.4 上行波长同步方案设计 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 基于注入锁定的波长同步UDWDM-PON发射机实验 |
| 3.1 波长自动锁定与跟踪实验 |
| 3.1.1 波长自动锁定实验研究 |
| 3.1.2 波长自动跟踪实验研究 |
| 3.2 基于注入锁定的波长同步UDWDM-PON发射机实验 |
| 3.2.1 UDWDM-PON发射机实验研究 |
| 3.2.2 信道间隔稳定性实验研究 |
| 3.3 基于注入锁定的上行波长同步实验研究 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 基于直调激光器注入锁定的微波倍频系统设计 |
| 4.1 注入锁定直调激光器的原理分析 |
| 4.2 直调激光器光电检测特性 |
| 4.3 10GHz微波倍频信号的产生 |
| 4.4 12GHz微波倍频信号的产生 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（5）时分/波分复用光纤传感系统及其关键技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 光纤传感技术的发展 |
| 1.2.1 光纤传感技术的分类与基本特点 |
| 1.2.2 光纤传感关键技术的研究进展 |
| 1.3 课题的主要研究目的和意义 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 2 基于DFB阵列的TOTDR的研制及性能测试 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 光时域反射仪的基本原理和主要性能指标 |
| 2.2.1 波长可调光时域反射仪的工作原理 |
| 2.2.2 瑞利后向散射原理 |
| 2.2.3 反射动态范围 |
| 2.2.4 散射动态范围 |
| 2.2.5 事件盲区 |
| 2.2.6 采样分辨率 |
| 2.2.7 确定最小反射事件间隔的方法 |
| 2.2.8 波长调谐特性 |
| 2.3 基于DFB激光器阵列的可调谐窄带光源模块的设计 |
| 2.3.1 DFB激光器阵列的工作原理 |
| 2.3.2 基于DFB激光器阵列的可调谐窄带光源模块设计 |
| 2.4 可变增益线性脉冲光电检测系统的分析与设计 |
| 2.4.1 单路脉冲光电探测电路的设计 |
| 2.4.2 单路脉冲光电探测电路的仿真分析 |
| 2.4.3 可变增益线性脉冲放大电路的设计 |
| 2.5 基于DFB激光器阵列的TOTDR的总体设计方案 |
| 2.6 基于DFB激光器阵列的TOTDR的研制与性能测试 |
| 2.6.1 可调谐窄带光源的样机制作和性能测试 |
| 2.6.2 可调谐光时域反射仪的样机制作和性能测试 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 切趾光纤光栅的二次曝光制作系统与实验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 切趾光栅的设计与特性分析 |
| 3.2.1 耦合模的理论分析 |
| 3.2.2 光纤光栅的传输矩阵法 |
| 3.2.3 二次曝光法切趾光纤光栅的数学描述 |
| 3.2.4 二次曝光法切趾光纤光栅的仿真分析 |
| 3.3 基于动态光学遮蔽板的切趾光栅二次曝光制作系统与实验研究 |
| 3.3.1 切趾光栅制作系统的总体方案 |
| 3.3.2 动态光学遮蔽板的设计和控制函数 |
| 3.3.3 切趾光栅的实验研制和测试分析 |
| 3.4 本章小节 |
| 4 基于TOTDR的光纤分布式传感系统与关键技术研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 波分时分复用传感网络的基本结构和工作原理 |
| 4.3 波分时分复用方式的传输特性研究 |
| 4.3.1 TDM复用度分析——反射损耗和光纤衰减 |
| 4.3.2 TDM复用度分析——光栅串扰 |
| 4.3.3 TDM复用度分析——信噪比 |
| 4.3.4 TWDM的网络规划方法和系统容量分析 |
| 4.4 超弱光纤光栅的制作 |
| 4.5 基于TOTDR的光纤分布式传感系统的系统总体方案 |
| 4.6 基于TOTDR的光纤传感系统的搭建与测试 |
| 4.6.1 TOTDR的光纤传感系统的搭建 |
| 4.6.2 波长解调特性和超弱光纤光栅的空间位置定位 |
| 4.6.3 TDM复用能力测试 |
| 4.6.4 温度传感实验 |
| 4.6.5 TWDM复用能力估算 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 基于TOTDR和光纤光栅的PON在线监控系统与关键技术研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 PON网络在线监控系统的技术要求 |
| 5.2.1 PON光网络结构 |
| 5.2.2 PON光网络在线监控系统的基本要求 |
| 5.3 基于TOTDR和光纤光栅的PON在线监控系统的总体方案 |
| 5.4 基于TOTDR和光纤光栅的PON监控系统的搭建与性能测试 |
| 5.4.1 传统OTDR监测PON网络的性能测试 |
| 5.4.2 基于光纤光栅的终端滤波器的制作 |
| 5.4.3 监控系统的搭建与分支路识别能力测试 |
| 5.4.4 TDM复用监测能力测试 |
| 5.4.5 WDM复用监测能力测试 |
| 5.4.6 1×64 PON监控系统的网络规划 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 用于光纤光栅传感系统的可调谐窄脉冲光源的研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 基于LCoS的可调谐光学滤波器设计与研制 |
| 6.2.1 纯相位型液晶空间光调制器的基本原理 |
| 6.2.2 基于闪耀光栅原理实现LCoS宽带可调谐滤波器的方法 |
| 6.2.3 基于硅基液晶的可调谐光学滤波器的性能测试 |
| 6.3 被动锁模光纤激光器的理论模型和数值分析 |
| 6.3.1 被动锁模光纤激光器的基本原理 |
| 6.3.2 基于SESAM被动锁模光纤激光器的理论模型 |
| 6.3.3 基于SESAM被动锁模光纤激光器的数值模拟 |
| 6.4 基于LCoS的宽带可调谐锁模光纤激光器实验研制及性能测试 |
| 6.4.1 基于LCoS的宽带可调谐锁模光纤激光器的系统搭建 |
| 6.4.2 基于LCoS的宽带可调谐锁模光纤激光器的性能测试和分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 本文的主要研究内容 |
| 7.2 下一步拟开展的研究工作 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（6）时分波分复用无源光网络关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 带宽需求分析 |
| 1.1.2 无源光网络基本结构 |
| 1.1.3 无源光网络中的复用技术 |
| 1.2 无源光网络的的发展 |
| 1.2.1 无源光网络的标准化进程 |
| 1.2.2 成本控制分析 |
| 1.2.3 研究目标 |
| 1.3 TWDM-PON中的关键技术及研究现状 |
| 1.3.1 无色ONU |
| 1.3.2 色散管理 |
| 1.3.3 传输距离和功率预算提升 |
| 1.3.4 调制速率提升 |
| 1.4 本论文的研究工作及其创新点 |
| 1.5 本论文的结构安排 |
| 参考文献 |
| 第二章 基于RSOA的 N×10/1.25Gb/s TWDM-PON系统 |
| 2.1 无色ONU研究背景 |
| 2.2 基于RSOA的上行无色光源 |
| 2.2.1 RSOA特性介绍 |
| 2.2.2 基于RSOA的环形激光器构建 |
| 2.2.3 基于SOA高通滤波特性的模式噪声抑制 |
| 2.3 基于RSOA环形激光器的TWDM-PON系统 |
| 2.3.1 同波长系统中后向瑞利散射和反射串扰研究 |
| 2.3.2 系统性能分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 对称40Gb/s TWDM-PON系统 |
| 3.1 40 Gb/s TWDM-PON研究背景 |
| 3.2 基于光谱整形的色散管理方案 |
| 3.2.1 直调激光器的啁啾特性 |
| 3.2.2 基于单个可调滤波器的波长选择和啁啾管理 |
| 3.3 对称40Gb/s TWDM-PON系统演示 |
| 3.4 功率预算提升方案 |
| 3.4.1 滤波器位置对功率预算影响分析 |
| 3.4.2 基于SOA的上行功率放大器 |
| 3.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 基于直调直检的100公里长距离光接入网* |
| 4.1 长距离接入背景介绍 |
| 4.2 直调激光器的长距离传输性能 |
| 4.3 下行功率预算提升方案 |
| 4.3.1 直调信号与外调信号的抗非线性性能比较 |
| 4.3.2 实验结构 |
| 4.3.3 实验结果及分析 |
| 4.4 基于单个光延迟干涉仪的上下行多通道色散管理技术 |
| 4.4.1 DPSK解调器结构 |
| 4.4.2 基于DI的多通道色散管理 |
| 4.5 对称40Gb/s TWDM-PON的100km长距离接入系统演示 |
| 4.5.1 实验结构 |
| 4.5.2 眼图及误码测试 |
| 4.5.3 结果分析及技术方案对比 |
| 4.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 基于10GHz器件的100/40-Gb/s TWDM-PON系统* |
| 5.1 100 G EPON研究背景 |
| 5.2 窄带器件的高速调制方案 |
| 5.2.1 双二进制码 |
| 5.2.2 PAM-4 |
| 5.2.3 频率均衡技术 |
| 5.3 基于10GHz DML和 PIN的28 Gb/s电双二进制调制 |
| 5.3.1 基于Duobinary调制的100G TWDM-PON系统 |
| 5.3.2 实验结构 |
| 5.3.3 眼图及误码测试 |
| 5.4 PAM-4 调制传输性能 |
| 5.5 基于10GHz DML和 PIN的25Gb/s NRZ-OEQ信号调制 |
| 5.5.1 基于DI的频率均衡 |
| 5.5.2 DI的啁啾管理效果测试 |
| 5.5.3 系统性能测试及分析 |
| 5.6 码型比较 |
| 5.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 附录 :中英文对照 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间已发表或录用的论文 |
| 攻读博士学位期间参与科研项目 |
（7）新型无源光接入网关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章. 绪论 |
| 1.1. 接入网的研究背景 |
| 1.2. 无源光网络的研究现状和趋势 |
| 1.2.1. 时分复用无源光网络 |
| 1.2.2. 波分复用无源光网络 |
| 1.2.3. 基于光码分多址接入无源光网络 |
| 1.2.4. 基于正交频分复用多址接入无源光网络 |
| 1.3. 论文主要研究工作与成果 |
| 1.4. 论文结构及内容安排 |
| 1.5. 参考文献 |
| 第二章. OCDMA/WDM混合无源光网络技术研究 |
| 2.1. 引言 |
| 2.2. 混合接入系统架构 |
| 2.3. 关键技术研究 |
| 2.3.1. WDM-PON原理 |
| 2.3.2. 光编解码器研究 |
| 2.3.3. 构造OCDMA系统中的用户地址码 |
| 2.4. 基于Chebyshev映射的混沌扩频方案 |
| 2.4.1. Chebyshev映射及混沌序列产生算法 |
| 2.4.2. Chebyshev映射混沌地址码设计 |
| 2.5. 系统性能分析 |
| 2.5.1. 相关性分析 |
| 2.5.2. 仿真结果 |
| 2.6. 小结 |
| 2.7. 参考文献 |
| 第三章 正交波分复用无源光网络系统研究 |
| 3.1. 引言 |
| 3.2. 正交波分复用技术 |
| 3.2.1. 多种调制技术背景 |
| 3.2.2. OWDM技术原理 |
| 3.2.3. 正交波分复用与波分复用的比较 |
| 3.2.4. 频谱效率分析 |
| 3.3. 系统方案 |
| 3.4. 关键技术研究 |
| 3.4.1. 超连续谱光源 |
| 3.4.2. 光纤光栅 |
| 3.5. 实验仿真 |
| 3.5.1. 系统功率谱分析 |
| 3.5.2. 接收端滤波器误码率 |
| 3.6. 小结 |
| 3.7. 参考文献 |
| 第四章 .基于OFDM的无源光网络系统研究 |
| 4.1. 引言 |
| 4.2. OFDM基本原理 |
| 4.3. OFDMA-PON系统结构 |
| 4.4. 关键技术及相关器件 |
| 4.4.1. O-OFDM技术原理 |
| 4.4.2. O-OFDM系统结构类型 |
| 4.4.3. O-OFDM关键技术分析 |
| 4.5. OFDMA-PON技术优势 |
| 4.6. 离线处理实验系统 |
| 4.6.1. 实验系统组成 |
| 4.6.2. 系统性能评价参数 |
| 4.6.3. 系统仿真分析 |
| 4.7. 小结 |
| 4.8. 参考文献 |
| 第五章. 基于频谱分割的波分复用无源光网络技术研究 |
| 5.1. 引言 |
| 5.2. WDM-PON光源方案 |
| 5.2.1. 自由选择波长光源 |
| 5.2.2. 波长指定光源 |
| 5.2.3. 共享光源 |
| 5.2.4. 多波长光源 |
| 5.3. 无色ONU技术 |
| 5.3.1. 宽光源频谱分割技术 |
| 5.3.2. 可调谐激光器技术 |
| 5.3.3. 无光源技术 |
| 5.4. 改善频谱分割WDM-PON性能方案 |
| 5.4.1. SOA改善系统性能分析 |
| 5.4.2. EDFA改善系统性能分析 |
| 5.5. 小结 |
| 5.6. 参考文献 |
| 第六章. 结束语 |
| 6.1. 论文工作总结 |
| 6.2. 进一步的研究工作 |
| 缩略语 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间的研究成果 |
（8）基于密集波分复用的无源光网络关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 无源光网络技术研究背景 |
| 1.1.1 光纤接入网技术 |
| 1.1.2 无源光网络技术发展趋势 |
| 1.2 基于密集波分复用技术的无源光网络 |
| 1.2.1 密集波分复用无源光网络 |
| 1.2.2 密集波分复用/时分复用无源光网络 |
| 1.3 本论文的主要研究工作及创新点 |
| 1.4 本论文的结构安排 |
| 参考文献 |
| 第二章 密集波分复用无源光网络的关键技术研究 |
| 2.1 研究背景 |
| 2.1.1 DWDM-PON的无色化上行发射机 |
| 2.1.2 DWDM-PON保护机制研究 |
| 2.2 光源共享的DWDM-PON结构设计及实验验证 |
| 2.2.1 系统结构及工作原理 |
| 2.2.2 实验系统和结果分析 |
| 2.3 基于光频梳注入锁定技术的DWDM-PON结构设计及实验验证 |
| 2.3.1 系统结构及实验设置 |
| 2.3.2 实验结果和性能分析 |
| 2.4 DWDM-PON的光纤互保护机制研究 |
| 2.4.1 系统结构设计及工作原理 |
| 2.4.2 实验系统和结果分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 密集波分复用/时分复用无源光网络的关键技术研究 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.1.1 DWDM/TDM-PON技术研究背景 |
| 3.1.2 后向兼容的大容量DWDM/TDM-PON |
| 3.2 DWDM/TDM-PON传输性能研究 |
| 3.2.1 系统原理及实验结构 |
| 3.2.2 实验结果和性能分析 |
| 3.3 基于直接调制激光器的对称 100 Gb/s DWDM/TDM-PON |
| 3.3.1 系统结构及工作原理 |
| 3.3.2 实验系统及结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 密集波分复用/时分复用无源光网络的在线资源调度算法研究 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.1.1 DWDM/TDM-PON的波长分配机制 |
| 4.1.2 基于动态波长分配机制的在线资源调度算法 |
| 4.2 动态波长分配机制与静态波长分配机制性能对比 |
| 4.3 基于波长切换延时的在线资源调度算法性能研究 |
| 4.3.1 算法描述 |
| 4.3.2 仿真设计与结果分析 |
| 4.4 容忍波长切换延时的在线资源调度算法性能研究 |
| 4.4.1 算法描述 |
| 4.4.2 性能评估及仿真结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 总结和展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 附录一 缩略语 |
| 攻读博士学位期间已发表或录用的论文 |
| 攻读博士学位期间已授权或公开的发明专利 |
| 攻读博士学位期间参与的科研项目 |
| 致谢 |
（9）基于多波长激光器的WDM-PON系统研究及其应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 接入网介绍 |
| 1.3 无源光网络概述 |
| 1.3.1 TDM-PON |
| 1.3.2 WDM-PON |
| 1.4 本文主要研究内容及章节安排 |
| 第二章 WDM-PON综述 |
| 2.1 WDM-PON基本结构及其特点 |
| 2.2 在WDM-PON常用器件特性和选择方案 |
| 2.2.1 波长选择方案 |
| 2.2.2 发射机选择方案 |
| 2.2.3 接收机选择方案 |
| 2.2.4 远端节点选择方案 |
| 2.3 WDM-PON的多种复用技术 |
| 2.3.1 时分复用技术 |
| 2.3.2 偏振复用技术 |
| 2.3.3 码分复用技术 |
| 2.3.4 副载波复用技术 |
| 2.4 无色ONU技术 |
| 2.4.1 可调激光器方案 |
| 2.4.2 注入锁定FP-LD方案 |
| 2.4.3 波长重用RSOA方案 |
| 第三章 2.5Gbit/s数字光收发模块设计与实现 |
| 3.1 设计思路与技术路线 |
| 3.2 光器件选型 |
| 3.2.1 发射光器件选型 |
| 3.2.2 接收光器件选型 |
| 3.3 电路设计 |
| 3.3.1 发射电路设计 |
| 3.3.2 接收电路设计 |
| 3.4 设计难点 |
| 3.4.1 PCB板层叠设计 |
| 3.4.2 电势平面分割 |
| 3.4.3 差分走线 |
| 3.4.4 射频信号完整性设计 |
| 3.5 光收发模块的性能评测 |
| 3.5.1 测试仪器及模块实物 |
| 3.5.2 发射模块测试 |
| 3.5.3 接收模块测试 |
| 第四章 一种新型的WDM-PON系统设计 |
| 4.1 WDM-PON系统组成及原理 |
| 4.1.1 RSOA再调制特性 |
| 4.1.2 RoF四倍频技术 |
| 4.1.3 系统组成 |
| 4.2 WDM-RoF-PON系统仿真设计 |
| 4.3 系统仿真结果及分析 |
| 4.3.1 传输距离对眼图的影响 |
| 4.3.2 传输距离对误码率的影响 |
| 4.3.3 RSOA参数对上行传输的影响 |
| 4.3.4 信道间的串扰对下行信号的影响 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 本文工作总结 |
| 5.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者攻读学位期间发表学术论文目录 |
（10）基于注入半导体激光器的微波光子技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 微波光子技术发展背景 |
| 1.1.1 光通信的发展 |
| 1.1.2 光纤/无线混合接入网研究现状 |
| 1.2 微波光子技术研究现状 |
| 1.2.1 光微波/毫米波产生技术 |
| 1.2.2 光载超宽带(UWB)信号 |
| 1.2.3 其他方面的微波光子技术 |
| 1.3 本论文的主要工作和创新点 |
| 第二章 基于注入 FP-LD 的 UWB 信号产生技术研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于 FP-LD 中模式竞争机理的全光波长变换研究 |
| 2.2.1 工作原理 |
| 2.2.2 实验及分析 |
| 2.3 基于双波长注入 FP-LD 的 UWB 信号产生 |
| 2.3.1 方案原理 |
| 2.3.2 实验结果及讨论 |
| 2.4 注入 FP-LD 的基带数据直接产生调制的 UWB 信号 |
| 2.4.1 方案原理 |
| 2.4.2 实验结果及讨论 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 基于注入 DFB 激光器的倍频研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 注入锁定 DFB 激光器产生自然数倍频微波信号 |
| 3.2.1 马赫曾德调制器原理 |
| 3.2.2 SOA 非线性谱展宽 |
| 3.2.3 注入锁定 |
| 3.2.4 实验与结果分析 |
| 3.3 基于光学相位锁定的基带与不同载频毫米波信号同时生成技术 |
| 3.3.1 操作原理 |
| 3.3.2 实验结果与讨论 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 基于数据信号光注入锁定半导体激光器的全光上变频技术研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 直调激光器光谱特性研究 |
| 4.3 基带信号光注入锁定产生上变频信号原理及数值模拟 |
| 4.4 基带直调信号注入锁定 DFB-LD 激光器上变频实验及分析 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 基于直流光注入直调激光器的光毫米波生成技术 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 直流光注入 DFB 激光器上变频原理及数值仿真 |
| 5.3 实验分析与讨论 |
| 5.3.1 直流注入直调激光器全光上变频实验 |
| 5.3.2 可调谐性实验 |
| 5.3.3 变频信号传输实验 |
| 5.3.4 相干锁定保持时间分析 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 存在的不足与展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 符号对照表 |
| 致谢 |
四、时分副载波半导体DFB激光多路波长锁定器（论文参考文献）
- [1]一种基于注入锁定的全网波长同步UDWDM-PON方案的研究与设计[D]. 贾婷. 天津大学, 2020(02)
- [2]新型超高速、超大容量光纤通信系统架构的研究[D]. 罗鸣. 华中科技大学, 2020
- [3]数字相干光无线通信关键技术研究与性能分析[D]. 胡家顺. 东南大学, 2019(01)
- [4]基于注入锁定的UDWDM-PON发射机与微波倍频系统研究[D]. 王帅帅. 天津大学, 2018(06)
- [5]时分/波分复用光纤传感系统及其关键技术研究[D]. 田恺. 北京交通大学, 2018(01)
- [6]时分波分复用无源光网络关键技术研究[D]. 李正璇. 上海交通大学, 2016(01)
- [7]新型无源光接入网关键技术研究[D]. 郑志华. 北京邮电大学, 2015(03)
- [8]基于密集波分复用的无源光网络关键技术研究[D]. 周钊. 上海交通大学, 2015(02)
- [9]基于多波长激光器的WDM-PON系统研究及其应用[D]. 赵子昕. 北京邮电大学, 2015(08)
- [10]基于注入半导体激光器的微波光子技术研究[D]. 郭精忠. 天津大学, 2012(05)