一、Performance Optimization of Dispersion-Managed WDM Systems Based on Four-Wave Mixing（论文文献综述）
侯鹤鹏[1]（2021）在《少模多芯光纤传输系统中编码调制和信道均衡算法研究》文中研究表明随着4K视频、“智慧家居”、车载物联网和虚拟现实技术等大数据互联网业务的兴起和普及,网络数据流量飞速增长,根据思科发布的最新报告,2022年全球网络系统的IP数据流量将超过1995年至2016年的流量总和,用户对数据传输速率的需求飞速增长,而基于单模光纤的光通信传输系统的信息容量已逐步逼近香农容量极限。因此,长距离高速信息传输载体的光纤通信系统面临着巨大的容量增长压力。而通过增加芯数和模式两个空间维度能够显着提高光纤通信系统容量,突破单模光纤对传输容量的限制。因此,研究基于少模多芯光纤的空分复用传输系统的关键技术具有重要意义。围绕少模多芯光纤系统中的关键问题,本文首先对空分复用光纤传输系统进行理论模型分析,对空分复用光纤的传输特性进行研究。在分析了基于七芯三模光纤的系统模型的基础上,本文研究了少模多芯光纤传输系统中接收端的MIMO算法。此外,研究了基于OFDM调制技术的少模多芯光纤传输系统性能,对应用OFDM调制的少模多芯光纤通信系统进行仿真和分析。本文的研究工作主要包含以下三个部分:（1）研究了少模多芯光纤的信道理论模型,并利用MATLAB仿真软件搭建了七芯三模光纤传输系统,通过对空分复用信道参数的合理优化设计,实现了 70km光纤链路传输距离,信噪比25dB的条件下误码率低于FEC判决门限1e-3。（2）针对少模多芯光纤传输系统中模式耦合、差分模时延等损伤因素的影响,本文提出了具有低复杂度、快速收敛性能的VSS-SCA以及VSS-SCA-CMMA联合均衡算法,新型算法在七芯三模光纤链路模型的均衡过程中相较于传统的均衡算法获得了约3dB的信噪比增益,实现了较好的均衡效果。（3）研究了基于OFDM调制技术的少模多芯光纤传输系统性能,通过将OFDM调制技术与少模多芯光纤通信系统相结合,能够提高传输系统的频谱效率,有效提升光纤通信系统的传输性能。
陈中盛[2]（2021）在《基于机器学习的开放海缆系统传输性能估计》文中提出光纤是当前通信领域最广泛使用的一种通信介质。作为我国可持续发展战略重要的产业支柱,海底光缆通信包含有以下几个突出优势:通信质量既高效又可靠、抗干扰能力非常强、隐藏性能强、安全效果明显等优点。近年来,利用海底光缆作为通信手段已经变得越来越流行,其线路敷设已达数百万公里。在信息化快速发展的今天,海底光缆通信系统拥有极高且无法替代的地位。对于开放海缆传输系统,不同使用商家能够通过各个岸站进行接入,因此海底光缆传输链路使用效率将得到极大的提高。但同一海底光缆链路系统中,例如传输信号的波特率、输入的光功率以及信号的调制格式等相关参数是大不相同的。因此,如何在不同的波特率、功率、调制格式等参数下评价系统的性能就显得尤为重要。本研究主要是基于对国内外研究成果的分析。在充分了解光纤通信传输系统特点和开放式海底光缆系统结构的基础上,设计并研究了基于机器学习的开放式海底光缆系统传输性能评估模型,从而更准确地评价开放式海底光缆系统的传输性能;机器学习模型可以间接地估计出不能直接测量的性能参数,从而优化传动系统的设计;机器学习模型可以代替复杂的积分理论计算,提升计算速度,降低海底光缆用户的使用成本,以便应对迅速增长的海底开放光缆通信系统应用需求。本文的主要工作包括:一、分析了开放海缆通信系统的通信场景以及建模的需求;建立了开放海缆通信系统的通信模型与其系统基本架构;对开放海缆通信系统传输性能进行了理论计算,并获取相应机器学习所需的训练数据集与测试数据集。二、针对不同信号波特率、输入光功率、信号的调制格式等参数各异的海底开放光缆通信系统的传输性能进行精准的评估,建立了基于机器学习技术的开放海缆通信系统合作式传输模型。结果表明,该模型能够代替复杂的积分理论计算,机器学习模型的理论值与预测Q值的总体平均误差为0.27dB,OSNR值的总体平均误差为0.33dB,机器学习模型预测计算的时间稳定在4.4s左右,随着干扰信道个数的增加,当干扰个数大于5时,利用机器学习模型预测的计算速度明显优于理论计算时间。三、建立了基于机器学习技术的开放海缆通信系统非合作式传输模型,通过训练不同的场景模型进行预测能够较为准确的估计出未知链路以及系统参数。结果表明,当数据集取10000个时,跨段个数、输入光功率、跨段长度、波特率能达到最佳预测准确率,且平均预测准确率分别为93.2%、96.9%、94%、86.6%、87.6%。通过该机器学习模型当跨段个数、跨段长度、输入光功率、波特率、调制格式等参数部分未知的情况下,能够较为准确的预测出开放海缆传输系统的传输参数值。
宋婷婷[3]（2021）在《针对片上光互连网络通信可靠性的研究与优化》文中研究指明在当今信息时代应用需求爆炸式增长的驱动下,实现高可靠性和高计算性能的超级信息处理系统是片上系统发展的必然趋势。随着互补金属氧化物半导体（Complementary metal oxide semiconductor,CMOS）工艺技术的长足改进,单芯片上集成成百上千个处理核的多核处理器系统已经实现。在片上多核系统中,由于多任务的并行处理及处理核间海量数据的频繁交换,迫切需要一种高效的通信架构来实现系统的高性能信息处理。得益于与CMOS兼容的硅光子技术的迅猛发展,片上光互连网络（Optical networks-on-chip,ONo Cs）有效解决了传统电互连所产生的高时延、高损耗、带宽限制和通信效率低等问题,其具备强大的并行计算能力、优秀的资源利用率和良好的可拓展性,在超高速光通信、超级计算机系统、计算机体系结构设计等领域具有广阔的应用前景。此外,将波分复用技术应用于片上光互连网络能够满足超大容量和超高速率对更高通信带宽的需求。然而,现阶段片上多核光互连网络的通信可靠性无法得到有效保证。一方面,由于硅基光子器件本身的材料属性和当前尚不完美的制造工艺,光载波信号在传输过程中不可避免地会遭受固有物理损耗和串扰噪声的影响,从而导致网络中多跳通信光信噪比的降低及误码率的增大。另一方面,硅基光开关元件对温度波动和工艺偏差非常敏感,温度及制造工艺的轻微变化都会导致光开关的谐振波长发生漂移,使得光通信链路的物理性能变差,对系统级的通信性能和可靠性造成负面影响。尤其对于采用波分复用技术的片上光通信系统,由上述问题导致的数据通信可靠性降低现象更为严重。因此,本文针对如何提升片上光互连网络的通信可靠性这一问题,开展了相关研究,并取得了如下研究成果:1.针对多波长片上光互连网络中的串扰特性,将角度优化（60°/120°波导交叉）方法应用于支持波分复用技术的光路由器层和光网络层,以提升光通信链路的物理性能,降低光网络中信号传输的误码率。首先,依次构建了完善的光器件级、光路由器级和光网络级的插入损耗和串扰特性分析模型;其次,基于角度优化方法和理论分析模型设计了优化的Crossbar和Crux光路由器的优化结构,对比分析该方法对光路由器的串扰特性及各端口光信噪比性能所产生的积极影响;最后,将所设计的角度优化光路由器应用于光网络层,基于Mesh和Torus拓扑结构的片上光网络进行了光网络层的数值仿真分析。仿真结果表明:该优化方法在本文所用参数下可将光网络层的平均光信噪比提升约1.5 d B,其能够有效提升多波长片上光路由器和光网络的光信噪比和误码率性能,实现光网络中更低的误码率传输和数据通信的可靠性提升。2.将信道编码技术应用于片上光互连网络,结合群计数编码方法具有强大检错能力的优势,设计了全电、全光和光电混合的群计数编码器,其中全光和光电混合的群计数编码器基于硅基微环谐振器设计实现。基于仿真软件Interconnect验证了所设计的光电群计数编码器的正确性和可行性,并对其检错效率、能耗和面积开销进行了详细的分析和评估。分析结果表明:该群计数编码方法的错误检测效率可以达到88.2%,相比于奇偶校验方案的检错效率高出36.6%;全电、全光和光电混合的群计数编码器在最坏情况下能耗分别为0.260 f J/bit、56.000 f J/bit和30.386f J/bit;另外,该光电群计数编码器的占芯比例非常小,当Mesh和Torus网络规模增大至10×10时,其面积开销在整个芯片尺寸中的占比小于0.15%。3.设计了一种新型的适用于片上光互连网络的高可靠性通信系统,该系统具有错误检测和数据重传功能,可以有效保证目的节点所接收数据的正确性。在此基础上,为了减少串扰对通信可靠性的影响,对重传机制进行了优化,进一步提升数据重传的可靠性。基于Opti System仿真系统直观呈现了光群计数编码方法对于实现高可靠光通信系统的可行性和有效性,验证了所提出的光通信机制可以有效提高片上光互连网络中数据通信的可靠性。此外,选择常用的奇偶校验方案作为对照,基于不同的通信机制全面地评估了该可靠性片上光通信系统所付出的功耗和时延代价。分析结果表明:由于增加了激光源、编码及校验电路,采用群计数方法实现4比特数据的可靠传输相较于不含错误检测机制直接传输需要额外消耗26.4%的功率,相比于奇校验方案需要额外消耗16.3%的功率。基于奇偶校验的重传机制相比于只采用奇偶校验但无重传约需额外35%的零负载端到端时延开销,采用群计数方法重传机制的零负载端到端时延比只采用群计数方法但无重传约多出39%。本文所提出的可靠性提升技术在当前片上集成中切实可行,可以有效提升片上多核光通信网络系统数据通信的可靠性。在数字光通信领域和大规模片上光互连网络中具有潜在的应用价值,为芯片上可靠性光通信系统的实现提供了理论基础和技术储备。
刘展昌[4]（2020）在《混合PSA-EDFA光放大系统性能及特性研究》文中进行了进一步梳理当下的长距离光纤通信系统的传输容量和传输距离主要受到放大器的噪声和光纤非线性的限制。常见的相位非敏感放大器（phase-insensitive amplifier,PIA）,如掺铒光纤放大器（EDFA）,噪声指数的量子极限为3dB,这将导致信号功率被放大的同时其信噪比至少减小3dB。基于四波混频（four-wave mixing,FWM）的相位敏感放大器（phase sensitive amplifier,PSA）噪声指数能够实现0dB,即实现无噪声放大,这使得PSA在光纤通信领域具有重要的应用前景。但PSA应用于密集波分复用系统时,信道间非线性串扰与增益正相关,这严重限制了PSA的实际应用。混合PSA-EDFA可以降低非线性串扰,实现高增益、低噪声、低串扰光放大的可行方案。混合PSA-EDFA的总体性能与PSA增益、噪声指数等密切相关,合理选择系统参数可以实现总体性能的优化。然而目前针对混合PSA-EDFA的研究甚少。本论文围绕混合PSA-EDFA的总体噪声性展开理论与实验研究,全文的主要研究内容和结果包括:（1）系统地分析了相位敏感放大的理论原理。从耦合波方程出发,推导了四波混频和参量放大的理论模型,采用传输矩阵分析方法得到了PSA的理论模型,分析了PSA的噪声特性;同时还分析了级联光放大器的噪声理论。（2）实验上研究了Copier-PSA结构相位敏感放大器的噪声特性。通过基于高非线性光纤的参量放大过程实现PSA的增益,并利用一种光锁相环结构维持PSA性能的稳定性,获得了23.6dB的PSA增益。相同的泵浦功率下,获得的PSA增益相比于相位非敏感的参量放大增益高5.6dB;在相同信号增益下,相比于相位非敏感的参量放大的情况,经PSA放大后的信号光信噪比高4.8dB。（3）从理论和实验上研究了混合PSA-EDFA的的噪声特性。理论分析得出,混合PSA-EDFA的噪声指数特性与PSA增益密切相关,合理配置混合光放大系统中的PSA增益,可以得到高增益低噪声的光放大。实验上采用光谱测量和电谱测量两种方法对混合PSA-EDFA的噪声特性进行了研究,发现了混合PSA-EDFA总体噪声指数随PSA增益的增加而快速降低的规律,并且较低的PSA增益（<10dB）可使总体噪声指数得到大幅下降。实验上测得,总增益为45.6dB的情况下,PSA增益为9dB时系统总体噪声指数下降至2.9dB,低于传统光放大的噪声指数极限。
王瑜浩[5]（2020）在《少模光纤传输系统的非线性补偿与再生技术研究》文中研究表明随着网络带宽需求的快速增长,单模波分复用系统（Wavelength Division Multiplexing,WDM）的容量已接近非线性香农极限。为了适应未来网络的发展,空分复用（Space Division Multiplexing,SDM）技术应运而生,其中基于少模光纤的模分复用（Mode Division Multiplexing,MDM）系统已成为SDM的重要实现方式之一。本文研究少模光纤传输系统中非线性补偿方法和全光再生技术,主要内容和创新如下:1.考虑了少模光纤中自相位调制和交叉相位调制效应对导波光传播特性的影响,提出少模光纤通信系统模间非线性相位调制的解析补偿方法。以支持两个线偏振（Linear Polarization,LP）模的四相相移键控（Quadrature Phase Shift Keying,QPSK）信号系统为例,仿真分析了模式损耗和非线性效应对模分复用系统性能的影响,重点分析了模间相位调制的补偿作用和补偿算法的适应性。研究表明,补偿后能够正确解调QPSK信号所容许的模式损耗偏离会随着其参考值的增加而增大,少模光纤通信系统中非线性补偿效果主要受限于模间非线性系数,其所容许的最大偏离为0.146W-1 km。此外,所给出的非线性耦合模方程的解析解还可用于计算少模光纤的非线性系数。2.结合MDM中四波混频（Four Wave Mixing,FWM）耦合模方程,研究了QPSK少模光纤传输系统中数字背向传播（Digital Backward Propagation,DBP）算法的适应性。研究表明,（1）能够正确解调QPSK信号所容许的模间非线性系数?14和?41的最大偏离分别为0.184 W-11 km和0.185W-1 km;（2）在给定的非线性系数下,当输入信噪比为15 dB时,采用少模DBP算法可使LP11a、LP01、LP01、LP11b四个模式信号的误差矢量幅度（Error Vector Magnitude,EVM）值降低约85%。讨论了DBP算法在少模光纤传输系统中的应用,指出了更好发挥DBP算法作用的两个场景。3.首次提出基于少模非线性光纤环形镜（Few Mode-Nonlinear Optical Fiber Loop Mirror,FM-NOLM）的脉冲幅度调制（Pulse Amplitude Modulation,PAM）全光再生器,描述了其工作原理和具体设计过程。采用COMSOL软件对组成FM-NOLM的硫化物高非线性光纤进行了模式特性仿真。以LP01、LP11、LP21三个光纤模式为例,仿真分析了该少模PAM-4全光再生器的噪声抑制性能,并与单模情形进行了比较。研究表明,（1）对于每个空间模式的PAM信号,所有再生电平具有一致的功率转移性能;（2）当输入信噪比（Signal to Noise Ratio,SNR）约大于20 dB时,三种模式的噪声抑制比（Noise Rejection Ratio,NRR）均可超过3 dB,并随着输入信噪比线性增加,其斜率约为1.2;（3）在相同输入SNR条件下,三种模式的NRR相差不大,不超过1.1 dB。该方案具有均匀的多电平再生转移性能,使其更适合高频谱效率的长距空分复用系统和任意电平数的PAM信号再生。
鲍芳荻[6]（2019）在《面向百吉比特无源光网络的高效灵活复用通信技术研究》文中进行了进一步梳理当今社会正处于信息传输技术急剧发展的时代,随着超清网络视频会议、云计算/云存储、虚拟现实应用等新一代宽带多媒体业务的不断涌现,接入网带宽需求量以平均每5年为一个数量级的趋势增长,目前正朝向百吉比特容量发展。传统的时分复用无源光网络已经无法满足百吉比特高速带宽的需求,由于波分复用和空分复用技术具有实现大容量传输方面的独特优势,受到了国内外科研机构和运营商的青睐。从现有的百吉比特无源光网络系统实用化发展进程来看,波分、空分复用技术仍存在一些急需解决的关键技术问题,包括插/分（Add/Drop）复用模块的集成、灵活的多波长光源设计、光网络单元（ONU）无色化技术和高效灵活的系统结构设计及优化等。本文对基于波分空分复用无源光网络系统的部分关键技术进行了专门研究,目标是满足未来接入网应用需求,实现无源光网络传输速率高速化、波长管理灵活化、系统结构高效集成化,具体包括以下几方面:针对目前插/分复用模块不易于集成的问题,提出了一种基于可集成硅基偏振分集（Polar-D）微环谐振器的高效插/分复用技术方法,同时解决了传统集成器件对输入光偏振态敏感的问题。重点研究了Polar-D微环谐振器的传输特性和偏振不相关特性,在此基础上搭建了波分复用实验平台,成功实现了偏振不敏感的插/分复用功能,该方法有利于实现波分空分复用无源光网络系统高效集成。针对光线路终端（OLT）中采用多个激光光源导致系统体积变大、波长管理困难的问题,提出了一种基于电光调制与自相位调制相结合的灵活光频梳技术方法。利用连续激光器、级联的电光调制器和平坦色散高非线性光纤等设备搭建了实验平台,实现了中心波长调谐范围为1535nm至1564nm、频率间隔调谐范围为25GHz至40GHz、30d B带宽最大可达164nm的光频梳。该方法可有效降低激光器的使用数量,有利于简化波分空分复用无源光网络结构,提高波长配置灵活性。针对目前无色ONU方法存在频谱效率低、传输速率提升困难及抗后向瑞利散射噪声差的问题,提出了一种采用低芯间串扰多芯光纤的高速ONU无色化方法。采用多芯光纤中一个纤芯作为专用通道,将OLT端的光载波传输至ONU端并作为其种子光源,实现了无激光器的无色ONU。OLT负责管理系统所有的波长,提高了光网络的灵活性。利用4路激光器与低串扰的七芯光纤等设备进行了实验研究,结果表明,该方法可有效抑制后向瑞利散射噪声,能够显着提升波分-空分复用无源光网络系统传输容量,同时有利于提高波长配置灵活性。在论文上述关键技术研究工作基础上,提出了一种新的百吉比特波分-空分复用无源光网络系统方案。利用低成本的窄带直调激光器、Polar-D微环谐振器以及多芯光纤,搭建了波分-空分复用无源光网络系统实验平台,成功实现了100Gbit/s高速传输。得益于Polar-D微环谐振器的光谱整形特性,信号的消光比得到了有效改善。系统采用简单的直调直检机制,并且上下行信号在一根多芯光纤中双向传输,结构简化、波长配置灵活。
王凯[7]（2019）在《基于相位敏感参量放大过程的超低噪全光放大器关键技术研究》文中研究指明当今,由人工智能引领的新一轮技术革命和产业变革方兴未艾,在边缘计算、物联网、移动互联网和脑科学等新技术新理念的驱动下,各类业务产生的数据量呈现爆炸性增长,对光纤通信系统的传输速率、传输带宽和传输距离提出了更高的要求。全光放大器作为光纤通信系统中的关键设备之一,面临着更高增益、更宽带宽、更低噪声和更佳平坦度等放大性能的严峻挑战。随着非线性增益介质材料制造技术和高性能激光技术不断取得突破,光纤参量放大器（FOPA）为未来光纤通信的全光放大问题提供了一种可行的技术方案。基于四波混频的FOPA能够灵活调配参量增益,可在任意通信波段为信号提供高增益和宽带平坦的全光放大,而且FOPA的噪声性能更加突出,尤其是当FOPA工作在相位敏感模式时,理论上的噪声指数（NF）能够达到0dB,实现超低噪全光放大。此外,FOPA还具有超快响应、波长变换、全光采样、3R再生和相位压缩等特性。因此,FOPA作为一种超低噪全光放大器成为国内外的研究热点。本论文针对基于高非线性光纤的相位不敏感（PI）和相位敏感（PS）FOPA的增益和噪声性能进行理论和实验研究,提出了级联型相位敏感FOPA的增益均衡方案、光正交频分复用（OFDM）信号低噪传输方案和多级级联FOPA的宽带增益平坦优化方案,以满足高速率、大容量、长距离光纤通信系统的放大需求。本论文的主要研究工作和创新点包括:1.基于色散补偿光纤的PS-FOPA增益均衡方案研究在级联型PS-FOPA的增益理论研究基础上,提出了一种基于色散补偿光纤的参量增益均衡方案,该方案利用色散补偿光纤抑制信号光和闲频光在相位调整过程的色散影响,减小级联型PS-FOPA增益谱的波动。并通过10信道波分复用（WDM）信号对该方案的均衡效果进行验证。研究结果表明:该方案能够有效降低放大后WDM信号的输出光功率差,经过均衡后信道间光功率差减小了 14dB,使各信道信号均能达到无误码传输,有效提升了 PS-FOPA与WDM系统的兼容性。2.一级联型PS FOPA低噪声传输方案研究在级联型PS-FOPA噪声性能理论和实验研究基础上,提出了一种空子载波间插的OFDM信号低噪声传输方案。该方案使用相位敏感参量放大级联结构在线放大空子载波间插OFDM信号,能够有效抑制泵浦转移噪声的影响,提高光放大器的噪声性能。研究结果表明:这种空子载波间插的OFDM信号在级联型PS-FOPA中具有更好的低噪声传输特性,能够有效提高系统的传输距离。3.多级级联PI-FOPA宽带增益平坦优化方案研究在研究差分进化算法基础上,提出了多级级联PI-FOPA宽带增益平坦优化方案。通过构建多级级联PI-FOPA数学模型和改进的差分进化算法实现PI-FOPA参量增益谱的宽带平坦优化。仿真研究结果表明,经过对四段HNLF增益介质级联结构进行优化,仿真得到了400nm增益带宽、20dB平均参量增益和小于0.5dB增益波动的PI-FOPA增益谱。4.多级级联PS-FOPA宽带增益平坦优化方案研究在PI-FOPA宽带增益平坦性优化方案基础上,提出了多级级联PS-FOPA宽带增益平坦优化设计方案。利用多级级联PS-FOPA的数学模型和改进的差分进化算法实现PS-FOPA参量增益谱的宽带平坦优化,并得到最优的HNLF增益介质参数组合。仿真研究结果表明,经过四段增益介质优化,仿真得到了 225nm增益带宽、10.9dB平均参量增益和小于0.4dB增益波动的PS-FOPA增益谱。
蒋林[8]（2020）在《多维光纤通信系统中信号性能监测与均衡》文中指出近年来,随着人工智能、互联网+、大数据、云计算等多种信息技术的迅猛发展,以及全球宽带用户数量不断增多和智能终端种类的日益繁多,共同造成了网络数据流量呈现爆发增长趋势。以至于光纤通信系统需要不断扩容和升级来满足日益增长的数据流量需求。目前光纤通信系统主要从偏振维度、波长维度、空间维度、时间维度、调制格式维度等五个物理维度出发,探索单个维度以及多个维度联合提升光纤传输容量,即目前研究最为广泛的多维光纤通信系统。多维光纤通信系统的信号包含多个维度的信息,传统直接检测技术仅能探测光信号的强度信息无法适用于多维光纤通信系统。与直接检测技术相比,相干检测技术可完整获取信号的强度、相位、偏振、波长等相关信息,从而使各种维度信息能够被完整解调出来。然后通过接收端的数字信号处理模块对系统参数及性能进行监测、传输链路损伤进行均衡与补偿。在多维光纤通信系统的发射端被要求能够根据不同的链路条件和服务质量需求,动态改变调制格式、符号率、前向纠错编码等,以至于在接收端被期望在无任何先验信息的情况下自适应的获取调制格式信息。此外未来多维光纤通信系统的传输链路可能会根据整个网络需求灵活的动态的配置以至于传输链路的长度出现变化,以及由于传输链路中光纤老化、制造工艺与光纤类型不一致、链路节点功率波动等造成链路相关参量出现变化而致使损伤补偿不精准造成性能严重下降。因此精准的监测链路相关参数并补偿相应损伤在多维光纤通信系统中将至关重要。本文围绕多维光纤通信系统信号性能监测与均衡技术,主要开展了三个方面的研究:光调制格式监测、色散监测与均衡以及非线性损伤监测与均衡。具体相关工作描述如下:1、针对多维光纤通信系统发射端根据链路需求自主改变调制格式信息的情况,提出了三种光调制格式监测方案自适应的获取调制格式信息以优化信号解调。利用快速密度聚类算法监测调制格式在斯托克斯平面中簇点个数,实现了多种主流调制格式PDM-BPSK/-QPSK/-8PSK/-8QAM/-16PSK/-16QAM的高精度监控。实验结果表明,对所有调制格式都可在7%FEC阈值下实现95%的识别率,并且相对于传统的OPTICS和DBSCAN算法具有更低的复杂度和更高的识别精度。利用调制格式之间的强度波形轮廓不相同的特征通过傅里叶级数拟合辅助,在仿真和实验系统中,实现了多种高阶调制格式信号PDM-QPSK/-8QAM/-16QAM/-32QAM/-64QAM的识别并且监测精度相对较高（在7%FEC阈值下实现100%的识别率）。通过考虑强度噪声特性,进一步提升了调制格式的监测精度（在20%FEC阈值下实现100%的识别率）,并验证了该方案对非线性具有很高的容忍性。（第3章）2、针对多维光纤通信系统传输链路跨段之间色散因子不一致、链路长度动态变化等因素造成链路累积色散变化的情况,提出了快速的自适应的两级色散监测与均衡算法。该算法第一级为粗估计操作,通过采用信号功率自相关方程确定粗估计色散区间;第二级精细估计操作根据该色散区间使用修改的恒常模方程获取精准的链路累积色散值,并对链路色散效应进行均衡。仿真和实验结果表明,在40/112Gbit/s PDM-QPSK和80/224Gbit/s PDM-16QAM系统中该算法可实现监测误差小于40ps/nm的高精度色散监测。并且可容忍很大范围的偏振模色散影响,在偏振模色散小于10ps范围内性能都保持不变。与传统的MCMA算法相比较,在色散监测精度相同的情况下时间复杂度仅为7%。（第4章）3、针对多维光纤传输系统传输链路跨段之间非线性因子不一致、节点功率波动等因素造成非线性补偿不精准的情况,提出了两种非线性损伤监测与均衡算法。一种是基于强度噪声方差的非线性参数监测与均衡算法,在40/112Gbit/s PDM-QPSK和224Gbit/s PDM-16QAM的仿真与实验系统中验证了算法的有效性和可行性。结果表明,该算法与基于相位噪声方差的方案相比,不需要重复使用频率偏移补偿算法以及载波相位恢复算法,因此可大幅度节约计算资源并具有更低的复杂度。相比于只补偿色散的情况发射功率可提升～2d B;另一种是基于Godard’s error的非线性多参量联合监测与均衡方案,在国际上首次实现了接收端功率、非线性因子、以及非线性补偿参数等多个参量的联合监测与均衡。并在传输距离为1040km的256Gbit/s PDM-16QAM的实验系统中验证了多参量联合监测方案的性能。（第5章）4、针对多维光纤传输系统相位共轭传输链路中相位共轭器需要严格放置在中间点进而严重影响其实用性的情况,提出基于KNN算法辅助的非线性损伤均衡方案,分别在两种光纤传输链路中进行仿真验证。在传输距离为800km的112Gbit/s 16QAM的色散管理相位共轭传输链路中,可使相位共轭器偏离中间点位置40km而性能不下降,相比于传统的对称传输系统,可提升相位共轭器在系统中～10%的灵活度;在传输距离为1200km的112Gbit/s 16QAM基于色散位移光纤的相位共轭传输链路中,可使相位共轭器可偏离中间点位置100km而不损失性能。相比于传统的对称传输系统,可提升相位共轭器在系统中～15.6%的灵活度。（第5章）综上所述,针对多维光纤通信系统发射端根据链路需求自主改变调制格式而接收端无法获取调制格式信息的情况,以及传输链路光纤老化、制造工艺与光纤类型不一致、链路节点功率波动等造成链路相关参量出现变化而致使损伤补偿不精准造成性能严重下降。本文围绕多维光纤通信系统信号性能监测与均衡技术,实现了光调制格式监测、色散监测与均衡以及非线性损伤监测与均衡。对提升光纤传输系统的智能化和实用化具有一定的参考意义。
李志沛[9]（2019）在《超长距离光传输系统中密集宽带子载波产生及盲调制格式识别技术研究》文中研究指明近年来,互联网以及移动互联网技术的飞速发展使互联网用户数、互联网业务种类、网络带宽等都呈现出爆炸式的增长,同时也促进了长距离骨干光传输系统的蓬勃发展,新兴业务对光纤传输系统的接入带宽和传输能力也带来了更大的挑战。作为全球互联互通的基石和现代信息社会的支柱,光纤传输系统正向着超高速率、超长距离和超大容量“三超”的方向发展。现在业内提出了许多技术来满足日益增长的系统传输容量和传输距离的要求,如先进的数字信号处理技术、密集波分复用技术、高阶调制格式及多维复用技术等,在取得成果的同时也随之面临着诸多问题与挑战,首先是应用于波分复用系统的密集宽带子载波技术,由于密集宽带子载波的波特率、调制格式、栅格等指标均可变,需要根据不同的应用场景来明确设备的实现方案,密集宽带子载波的载波间隔、平坦度、频率选择性都需要实现可控,因此对于不同带宽场景下密集宽带子载波的产生方法显得至关重要。其次是灵活的调制格式,采用新型调制格式,例如高阶正交幅度调制（QAM）格式可实现频谱利用率成倍提高、传输容量大幅度增长,目前业界已经推出正交相移键控（QPSK）/8QAM/16QAM/64QAM甚至更高阶调制格式灵活适配的100G/200G/400G设备,针对不同的应用场景使用不同的调制格式。随着网络流量变得越来越动态化和不可预测,使得光传输网络正在从传统的固定光网络向下一代灵活认知网络发展,通过在收发机使用动态带宽分配和灵活的调制格式,可以实现可变线路速率传输,因此接收端的调制格式识别技术至关重要。本论文在研究基于密集宽带子载波的超长距离光传输系统架构的基础上,重点研究了基于循环移频器的密集宽带子载波产生方案、基于四次方特征值的盲调制格式识别方法、基于概率成型密集波分复用的混合调制格式光传输系统的调制格式识别方法,论文的主要研究内容和创新点如下:1.基于密集宽带子载波的超长距离光传输系统研究在研究密集波分复用光传输系统架构和关键技术的基础上,研究了基于密集宽带子载波的超长距离光传输系统架构方案,该方案描述了骨干网超大容量超长距离光传输系统的构成和功能,使用4THz的频谱资源,采用偏振复用16QAM调制格式,并仿真分析了光谱特性、频谱效率、误码率等性能指标,研究结果表明,该方案能够实现单波300Gbit/s,总速率24Tb/s、传输距离1000公里的传输,在入纤功率为3dBm时可实现每个子载波在接收端经过前向纠错后零误码。2.基于循环移频器的时频双变换密集宽带子载波产生方案在研究循环移频器工作原理和I、Q两路射频信号相位差对单边带调制影响的基础上,提出了时频双变换密集宽带子载波产生结构,通过相位控制模块实现了 I、Q两路射频信号相位差的锁定。实验结果表明,在不损失平坦度和载噪比的情况下,在3nm带宽范围内得到了载波间隔分别为10GHz/12.5GHz/15GHz的高质量密集宽带子载波,在此基础上可以通过灵活光选择开关得到任意间隔的光子载波,具有高带宽、载波中心波长灵活可调的优势。3.基于四次方特征值的盲调制格式识别方法在研究混合调制格式光传输系统架构和相干光通信数字信号处理技术的基础上,提出了基于四次方特征值的调制格式识别方案,该方案在接收端利用四次方快速傅里叶变换（FFT）峰值去识别QPSK和32QAM这两种调制格式,利用方差值来识别16QAM和64QAM。通过20G波特长距离相干光传输实验系统,验证了该方法的有效性。证明了 FFT峰值和方差的使用能够实现PDM-QPSK/16QAM/32QAM/64QAM四种调制格式的精确识别,在光信噪比大于15dB时,每种调制格式的识别准确率均在百分之九十以上。4.基于概率成形的长距离光传输系统调制格式识别方法在研究概率成形技术的实现原理和对光传输系统性能提升的基础上,提出了适用于概率成形长距离光传输系统的调制格式识别方法,该方法在通过使用四次方特征值可以精确识别PDM-QPSK/16QAM/32QAM/64QAM/PS-16QAM/PS-64QAM六种主流调制格式。通过仿真搭建了大容量长距离混合调制格式传输系统,对概率成形技术对系统的性能提升进行了研究,验证了基于四次方特征值的调制格式识别方法的可行性。
潘建[10]（2019）在《WDM系统的多波长色散补偿研究》文中研究指明经过近30年的发展,光纤通信已经成为大容量高速率远距离数据传输的主要方式。限制光纤通信的主要因素有三个,分别为传输损耗、色散和光纤非线性。目前光纤传输损耗限制已经基本得到解决,光纤放大器的使用使得光纤通信系统已经能实现万公里的远距离传输。现在光纤通信系统中的色散效应和非线性效应得到广泛研究。光纤通信系统中的色散量会随着传输距离而不断累加且高速光通信系统的色散容限较小使得色散效应阻碍着高速率长距离光纤通信系统的发展。光纤通信系统以光为载波因此拥有非常大的带宽资源,为了实现高容量的系统传输,光纤通信系统逐步由单波长通信方式变为波分复用通信方式。高速波分光纤通信系统系统中的色散补偿问题备受关注,成为光纤通信中的研究热点并得到广泛研究。文中基于麦克斯韦方程组和光纤介质传输条件从原理上简要推导出单模光纤中皮秒级脉冲的传输方程。基于脉冲传输方程解释了基于色散补偿光纤实现色散补偿的原理。基于脉冲传输方程利用matlab使用分布傅里叶数值方法实现了单模光纤中脉冲传输的色散效应、色散补偿、自相位调制和光孤子传输的简单仿真分析。本文提出了一种新的应用于波分复用系统中的基于色散补偿光纤的分波长色散补偿的补偿方式,这种色散补偿方式在波分复用系统中与传统的色散补偿方式相结合衍生出多种补偿情况。主要工作是验证并探寻提出的分波长色散补偿方式对波分复用系统的色散补偿效果,并将提出的色散补偿方案与传统的波分复用系统色散补偿方案进行对比分析。通过Optisystem软件研究了分波长色散补偿方案及其衍生出的各种分波长色散补偿方式对波分复用系统的各通道的色散补偿效果。仿真结果表明在传输距离为300km的10Gbit/s 8信道波分复用系统中传统三种色散补偿方案中色散前补偿方案具有最佳的系统性能。在传输距离为300km的10Gbit/s 8信道波分复用系统中,传统色散后补偿方式中添加分波长色散补偿机制后系统Q值能得到提升,传统色散对称补偿方式中采用分波长色散补偿机制后系统Q值同样能得到提升。在传统的色散前补偿波分复用系统中,分波长色散补偿方式的使用不能改善系统传输性能。
二、Performance Optimization of Dispersion-Managed WDM Systems Based on Four-Wave Mixing（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、Performance Optimization of Dispersion-Managed WDM Systems Based on Four-Wave Mixing（论文提纲范文）
（1）少模多芯光纤传输系统中编码调制和信道均衡算法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 空分复用系统中的MIMO均衡技术 |
| 1.2.2 高速光通信系统中的编码调制技术 |
| 1.3 论文的主要内容 |
| 1.4 论文的结构 |
| 第二章 空分复用通信系统中的关键技术 |
| 2.1 空分复用光纤通信系统的信道类型 |
| 2.1.1 少模光纤 |
| 2.1.2 多芯光纤 |
| 2.2 基于空分复用技术的光纤通信系统中关键技术分析 |
| 2.2.1 光空分复用和解复用技术 |
| 2.2.2 基于空分复用系统的光纤放大技术 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 基于七芯三模光纤传输系统的模型分析 |
| 3.1 光信号损伤类型分析 |
| 3.1.1 光纤中的色散效应 |
| 3.1.2 光纤中的非线性效应 |
| 3.1.3 少模光纤中的模式耦合效应 |
| 3.1.4 多芯光纤中的芯间串扰分析 |
| 3.2 七芯三模光纤信道链路模型建立 |
| 3.3七芯三模光纤信道仿真分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 七芯三模光纤传输系统中的MIMO均衡算法研究 |
| 4.1 光通信系统中的数字信号处理模块 |
| 4.2 几种常用的MIMO均衡算法 |
| 4.2.1 恒模算法(CMA) |
| 4.2.2 多恒模算法(CMMA) |
| 4.2.3 方形轮廓线算法(SCA) |
| 4.3 变步长方形轮廓线算法(VSS-SCA) |
| 4.4 VSS-SCA-CMMA联合判决MIMO均衡算法 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于OFDM调制格式的少模多芯光纤传输系统 |
| 5.1 OFDM系统的发展演变 |
| 5.2 OFDM原理 |
| 5.3 OFDM系统中的关键参数 |
| 5.4 OFDM在少模多芯光纤传输系统中的应用 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 工作总结 |
| 6.1 论文工作内容总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
（2）基于机器学习的开放海缆系统传输性能估计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外发展研究现状 |
| 1.2.1 开放海缆系统发展现状 |
| 1.2.2 海底光缆通信系统传输性能评估研究现状 |
| 1.2.3 机器学习技术发展现状 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 第二章 开放海底光缆系统模型与性能评估原理 |
| 2.1 海底开放光缆通信系统模型 |
| 2.2 海底开放光缆通信系统传输损伤 |
| 2.2.1 海底开放光缆系统链路所受线性噪声 |
| 2.2.2 海底开放光缆系统链路所受非线性噪声 |
| 2.3 传输过程中非线性噪声评估 |
| 2.3.1 光纤通信非线性表达式 |
| 2.3.2 高斯噪声模型 |
| 2.3.3 增强型高斯噪声模型 |
| 2.3.4 其他非线性噪声评估模型 |
| 2.4 海底光缆通信系统性能计算模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于机器学习的开放海缆合作式传输系统性能评估 |
| 3.1 开放海缆合作式传输系统模型 |
| 3.2 开放海缆系统非线性损伤计算方法 |
| 3.2.1 信道间非线性噪声 |
| 3.2.2 信道内非线性噪声 |
| 3.3 开放海缆系统合作式传输神经网络模型的设计 |
| 3.4 基于机器学习的开放海缆合作式传输系统传输性能评估结果 |
| 3.4.1 机器学习模型的训练 |
| 3.4.2 传输性能评估 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于机器学习的开放海缆系统非合作式传输参数预测 |
| 4.1 开放海缆系统非合作式传输模型 |
| 4.2 开放海缆系统非合作式传输机器学习模型的设计 |
| 4.3 基于机器学习的开放海缆系统非合作式传输参数预测 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 全文总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表的学术论文目录 |
（3）针对片上光互连网络通信可靠性的研究与优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 片上光网络实现基础 |
| 1.2.2 片上光网络可靠性研究 |
| 1.2.3 光编码技术与光编码器 |
| 1.3 研究意义与主要研究内容 |
| 1.4 论文组织结构 |
| 第二章 片上光互连器件与关键基础理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 片上光互连基本器件 |
| 2.2.1 激光器 |
| 2.2.2 耦合器 |
| 2.2.3 光波导 |
| 2.2.4 微环谐振器 |
| 2.2.5 滤波器与调制器 |
| 2.2.6 光电探测器 |
| 2.2.7 光器件数值仿真方法 |
| 2.2.8 光器件优化理论 |
| 2.3 光波分复用理论基础 |
| 2.4 非线性四波混频效应 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于串扰特性的片上光互连网络通信可靠性分析与优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 光器件级串扰特性的分析与优化 |
| 3.2.1 物理结构模型 |
| 3.2.2 功率分析模型 |
| 3.2.3 传输特性分析 |
| 3.3 光路由器级串扰特性的分析与优化 |
| 3.3.1 串扰特性分析模型 |
| 3.3.2 光路由器结构优化 |
| 3.3.3 光路由器性能分析 |
| 3.4 光网络级串扰特性分析与理论建模 |
| 3.4.1 片上光Mesh与Torus网络 |
| 3.4.2 交换机制与路由协议 |
| 3.4.3 串扰特性分析与建模 |
| 3.5 片上光互连网络性能仿真与分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 片上光互连网络可靠性编码的研究与设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 片上光群计数编码器的设计与实现 |
| 4.2.1 理论基础 |
| 4.2.2 设计实现 |
| 4.2.3 功能验证 |
| 4.3 片上光群计数编码器的性能分析与比较 |
| 4.3.1 检错效率 |
| 4.3.2 能耗分析 |
| 4.3.3 面积开销 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于光编码技术的片上光互连网络通信可靠性分析与优化 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 片上可靠性光通信系统设计与优化 |
| 5.2.1 片上可靠性光通信系统设计 |
| 5.2.2 检错重传机制 |
| 5.2.3 重传机制优化 |
| 5.3 仿真分析与性能评估 |
| 5.3.1 数值仿真分析 |
| 5.3.2 通信可靠性评估 |
| 5.3.3 检错能力评估 |
| 5.3.4 功耗分析与评估 |
| 5.3.5 时延开销评估 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文工作总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士期间已发表的论文及专利 |
| 攻读博士期间参加的科研项目 |
（4）混合PSA-EDFA光放大系统性能及特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 相位敏感放大器的研究现状 |
| 1.2.1 超低噪声光放大 |
| 1.2.2 相位再生 |
| 1.3 混合PSA-EDFA光放大器的研究意义 |
| 1.4 本论文主要工作 |
| 第二章 相位敏感放大理论 |
| 2.1 四波混频 |
| 2.1.1 相位匹配 |
| 2.2 参量放大 |
| 2.3 转移矩阵分析 |
| 2.4 PSA相位敏感放大理论 |
| 2.4.1 相敏增益 |
| 2.4.2 噪声指数 |
| 2.5 基于相位敏感放大的传输链路噪声 |
| 2.6 级联放大器的噪声理论 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 相位敏感放大器的实验实现 |
| 3.1 Copier-PSA实验系统 |
| 3.2 受激布里渊的抑制 |
| 3.3 锁相环 |
| 3.4 相敏放大的实验结果 |
| 3.5 本章总结 |
| 第四章 混合PSA-EDFA光放大器的实验及结果分析 |
| 4.1 混合PSA-EDFA光放大器实验系统 |
| 4.2 光谱测量及分析 |
| 4.3 电谱测量及分析 |
| 4.4 总结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（5）少模光纤传输系统的非线性补偿与再生技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 缩略词表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 少模光纤传输系统中面临的主要问题 |
| 1.3 光纤非线性补偿的研究现状 |
| 1.4 光纤传输系统的全光再生技术 |
| 1.5 本文的研究内容及创新点 |
| 第二章 少模光纤模间非线性相位调制补偿 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 空频域中导波光的非线性演化方程 |
| 2.2.1 模式相关损耗 |
| 2.2.2 自相位调制和模间交叉相位调制 |
| 2.2.3 非线性演化方程解析解 |
| 2.3 损耗系数与非线性系数的测量 |
| 2.4 少模光纤通信系统的非线性相位补偿 |
| 2.5 补偿算法的适应性分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 少模光纤中四波混频效应的补偿 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 少模光纤中的FWM效应 |
| 3.3 空频域FWM耦合模方程 |
| 3.3.1 SSFM算法 |
| 3.3.2 少模通信系统中FWM耦合模方程的计算 |
| 3.4 用于补偿少模光纤FWM的 DBP算法 |
| 3.4.1 DBP补偿算法的原理 |
| 3.4.2 少模光纤传输系统中FWM的补偿 |
| 3.5 DBP补偿算法的适应性分析 |
| 3.5.1 模间非线性系数允许的最大偏离 |
| 3.5.2 少模光纤中DBP算法的应用分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于非线性光纤环形镜的少模PAM再生器研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 少模PAM再生器结构与原理 |
| 4.3 FM-NOLM再生器的设计与性能仿真 |
| 4.3.1 基于硫化物少模光纤的NOLM结构参数 |
| 4.3.2 少模PAM全光再生器的PTF曲线 |
| 4.3.3 少模PAM全光再生器的性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 全文总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（6）面向百吉比特无源光网络的高效灵活复用通信技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 无源光网络发展概况 |
| 1.2.1 无源光网络技术需求 |
| 1.2.2 无源光网络标准化进程 |
| 1.3 复用技术在无源光网络应用现状 |
| 1.3.1 波分复用 |
| 1.3.2 空分复用 |
| 1.3.3 混合复用 |
| 1.4 百吉比特无源光网络复用关键技术及研究现状 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 基于硅基Polar-D微环谐振器的波分复用 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 硅基Polar-D微环谐振器结构及其性能分析 |
| 2.2.1 微环谐振器基本结构及传输特性 |
| 2.2.2 硅基Polar-D微环谐振器性能分析 |
| 2.3 硅基Polar-D微环谐振器在波分复用系统中的实验研究 |
| 2.3.1 实验装置 |
| 2.3.2 Add/Drop复用性和偏振不相关性实验结果与分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于灵活宽带光频梳的密集波分复用 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于灵活宽带光频梳的密集波分复用方法 |
| 3.3 基于电光调制器的光频梳产生 |
| 3.3.1 电光调制器产生光频梳的理论分析 |
| 3.3.2 电光调制器产生光频梳的实验研究 |
| 3.4 基于自相位调制的光频梳展宽 |
| 3.4.1 光纤自相位调制理论分析 |
| 3.4.2 基于自相位调制的光频梳展宽实验研究 |
| 3.5 中心波长与频率间隔大范围可调的宽带光频梳实验研究 |
| 3.5.1 中心波长可调的宽带光频梳实验研究 |
| 3.5.2 频率间隔可调的宽带光频梳实验研究 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于多芯光纤的空分复用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 空分复用中多芯光纤及其复用/解复用器特性 |
| 4.2.1 多芯光纤 |
| 4.2.2 空分复用器/解复用器 |
| 4.3 基于多芯光纤的ONU无色化方法 |
| 4.3.1 无色ONU简介 |
| 4.3.2 ONU无色化方法 |
| 4.4 基于多芯光纤的ONU无色化实验研究 |
| 4.4.1 实验装置 |
| 4.4.2 实验结果与传输性能分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 百吉比特波分空分复用无源光网络系统 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 百吉比特波分空分复用无源光网络系统方案 |
| 5.3 百吉比特波分空分复用无源光网络实验研究 |
| 5.3.1 实验装置 |
| 5.3.2 实验结果与传输性能分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（7）基于相位敏感参量放大过程的超低噪全光放大器关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光放大器概述 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 FOPA的研究进展 |
| 1.2.2 FOPA增益和带宽性能研究 |
| 1.2.3 FOPA噪声特性的研究 |
| 1.2.4 FOPA增益平坦性研究 |
| 1.2.5 FOPA应用研究 |
| 1.2.6 相位敏感型FOPA研究 |
| 1.3 论文研究内容和创新点 |
| 1.4 论文组织结构 |
| 参考文献 |
| 第二章 FOPA的增益与噪声理论 |
| 2.1 四波混频效应 |
| 2.2 参量放大过程 |
| 2.3 相位敏感参量放大过程 |
| 2.3.1 基于χ~((2))介质的相位敏感参量放大过程 |
| 2.3.2 基于χ~((3))介质的相位敏感参量放大过程 |
| 2.3.3 级联型相位敏感光纤参量放大器的增益理论 |
| 2.3.4 级联型相位敏感光纤参量放大器的噪声理论 |
| 2.4 本章总结 |
| 参考文献 |
| 第三章 FOPA的增益性能研究 |
| 3.1 单泵浦PI-FOPA增益的实验研究 |
| 3.1.1 单泵浦PI-FOPA的实验装置 |
| 3.1.2 单泵浦PI-FOPA的实验研究与分析 |
| 3.2 单泵浦PS-FOPA增益的实验研究 |
| 3.2.1 单泵浦PS-FOPA的实验装置 |
| 3.2.2 单泵浦PS-FOPA的实验研究与分析 |
| 3.3 级联型PS-FOPA增益均衡方案研究 |
| 3.3.1 方案设计 |
| 3.3.2 实验装置 |
| 3.3.3 实验结果与分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 FOPA的噪声性能研究 |
| 4.1 单泵浦PI-FOPA噪声研究 |
| 4.1.1 放大量子噪声 |
| 4.1.2 泵浦转移噪声 |
| 4.1.3 拉曼额外噪声 |
| 4.2 级联型PS-FOPA噪声研究 |
| 4.2.1 放大量子噪声 |
| 4.2.2 泵浦转移噪声 |
| 4.2.3 拉曼额外噪声 |
| 4.3 一种空子载波间插的OFDM信号低噪声传输方案研究 |
| 4.3.1 方案设计 |
| 4.3.2 实验装置 |
| 4.3.3 结果与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 FOPA宽带增益平坦优化研究 |
| 5.1 多级级联型FOPA数学模型 |
| 5.1.1 多级级联型PI-FOPA数学模型 |
| 5.1.2 多级级联型PS-FOPA数学模型 |
| 5.2 FOPA增益平坦性优化算法研究 |
| 5.2.1 编码设定 |
| 5.2.2 初始化操作 |
| 5.2.3 变异操作 |
| 5.2.4 交叉操作 |
| 5.2.5 选择操作 |
| 5.2.6 终止操作 |
| 5.3 仿真优化 |
| 5.3.1 多级级联型PI-FOPA仿真优化 |
| 5.3.2 多级级联型PS-FOPA仿真优化 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 附录1: 缩略语 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的学术成果 |
（8）多维光纤通信系统中信号性能监测与均衡（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景与研究意义 |
| 1.2 多维光纤通信系统中信号性能监测与均衡研究进展 |
| 1.2.1 多维光纤通信系统调制格式监测技术 |
| 1.2.2 多维光纤通信系统色散监测与均衡技术 |
| 1.2.3 多维光纤通信系统非线性损伤监测与均衡技术 |
| 1.3 本论文主要研究内容 |
| 第2章 多维光纤通信系统 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 多维光纤通信系统 |
| 2.3 发射端 |
| 2.3.1 调制器 |
| 2.3.2 调制格式 |
| 2.3.3 偏振复用 |
| 2.3.4 波分复用 |
| 2.4 传输链路 |
| 2.4.1 光纤损耗 |
| 2.4.2 色度色散 |
| 2.4.3 偏振模色散 |
| 2.4.4 非线性效应 |
| 2.5 接收端 |
| 2.5.1 相干检测技术 |
| 2.5.2 数字信号处理 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 多维光纤通信系统中光调制格式监测 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于二维斯托克斯平面的光调制格式监测 |
| 3.2.1 工作原理 |
| 3.2.2 仿真结果及分析 |
| 3.2.3 实验结果及分析 |
| 3.3 基于强度波形轮廓的光调制格式监测 |
| 3.3.1 工作原理 |
| 3.3.2 仿真结果及分析 |
| 3.3.3 实验结果及分析 |
| 3.4 基于强度波动的光调制格式监测 |
| 3.4.1 工作原理 |
| 3.4.2 仿真结果及分析 |
| 3.4.3 实验结果及分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 多维光纤通信系统中色散监测与均衡 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于MCMA的色散监测与均衡方案 |
| 4.2.1 工作原理 |
| 4.2.2 实验设置 |
| 4.2.3 实验结果及分析 |
| 4.3 基于FCMA的色散监测与均衡方案 |
| 4.3.1 工作原理 |
| 4.3.2 仿真结果及分析 |
| 4.3.3 实验结果及分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 多维光纤通信系统中非线性损伤监测与均衡 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于强度噪声方差的非线性损伤监测与均衡 |
| 5.2.1 工作原理 |
| 5.2.2 仿真结果及分析 |
| 5.2.3 实验结果及分析 |
| 5.3 基于Godard’s error的非线性损伤监测与均衡 |
| 5.3.1 工作原理 |
| 5.3.2 实验系统设置 |
| 5.3.3 实验结果及分析 |
| 5.4 基于KNN算法的非线性相位噪声均衡 |
| 5.4.1 工作原理 |
| 5.4.2 仿真系统设置 |
| 5.4.3 仿真结果及分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 本论文缩略词列表 |
| 攻读博士期间发表的论文和科研成果 |
（9）超长距离光传输系统中密集宽带子载波产生及盲调制格式识别技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究状况 |
| 1.2.1 密集宽带子载波产生技术研究现状 |
| 1.2.2 大容量光传输系统研究现状 |
| 1.2.3 概率成形技术研究现状 |
| 1.2.4 超长距离光传输研究现状 |
| 1.3 论文研究内容和创新点 |
| 1.4 论文组织结构 |
| 参考文献 |
| 第二章 基于密集宽带子载波的超长距离光传输系统研究 |
| 2.1 骨干网超大容量超长距离光传输系统 |
| 2.2 基于密集宽带子载波的超长距离Tbps光传输架构方案 |
| 2.2.1 发送端数字信号产生原理 |
| 2.2.2 发射端电光调制原理 |
| 2.2.3 长距离光传输系统光纤链路 |
| 2.2.4 接收端数字信号处理技术 |
| 2.3 性能分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 基于循环移频器的时频双变换密集宽带子载波产生方案 |
| 3.1 循环移频器工作原理 |
| 3.2 基于动态循环移频器的时频双变换密集宽带子载波产生 |
| 3.2.1 I/Q调制器动态SSB工作原理 |
| 3.2.2 实验验证与性能分析 |
| 3.2.3 时频双变换密集宽带子载波产生 |
| 3.3 灵活栅格WDM光传输系统光源产生方法研究 |
| 3.3.1 灵活栅格WDM光传输系统架构 |
| 3.3.2 基于动态循环移频器的灵活栅格WDM系统光源产生 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 盲调制格式识别方法研究 |
| 4.1 调制格式识别 |
| 4.2 基于密集宽带子载波的混合调制格式传输方案 |
| 4.3 基于四次方特征值的调制格式识别技术 |
| 4.3.1 基于四次方特征值的调制格式识别原理 |
| 4.3.2 实验验证与性能分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 基于概率成形的长距离光传输系统调制格式识别方法 |
| 5.1 概率成型光传输技术研究 |
| 5.1.1 概率成形信号产生原理 |
| 5.1.2 概率成形性能分析 |
| 5.1.3 概率成形技术与光纤非线性效应 |
| 5.2 适用于概率成形光传输系统的调制格式识别方法 |
| 5.2.1 适用于概率成形光传输系统的调制格式识别方法 |
| 5.2.2 性能分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 附录1: 缩略语列表 |
| 附录2: ITU-T G.692 C波段80通道(50GHz间隔)标称中心频率和波长对应表 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间学术成果、参与项目和获奖情况 |
（10）WDM系统的多波长色散补偿研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 光纤通信简介 |
| 1.2 色散补偿的意义 |
| 1.3 色散补偿的研究现状 |
| 第2章 光纤通信色散补偿原理与波分复用系统 |
| 2.1 光脉冲传输原理 |
| 2.2 色散补偿原理 |
| 2.3 波分复用系统的基本特点 |
| 2.4 光纤非线性效应 |
| 第3章 单模光纤中脉冲传输仿真分析 |
| 3.1 群速度色散仿真 |
| 3.2 啁啾脉冲色散效应仿真 |
| 3.3 色散补偿仿真 |
| 3.4 自相位调制频谱展宽 |
| 3.5 光孤子 |
| 第4章 波分复用系统色散补偿方案 |
| 4.1 分波长色散补偿的理论分析 |
| 4.2 基于DCF的色散补偿方案分析 |
| 第5章 波分复用系统色散补偿仿真与实验 |
| 5.1 传统波分复用干路色散补偿方法仿真 |
| 5.2 波分复用系统色散的仿真与计算 |
| 5.2.1 基于干路后补偿的分波色散补偿方案仿真 |
| 5.2.2 基于干路前补偿的分波色散补偿方案仿真 |
| 5.2.3 基于干路对称补偿的分波色散补偿方案仿真 |
| 5.3 分波色散补偿方案对系统性能的改进 |
| 5.4 波分复用系统纯色散补偿系统 |
| 第6章 总结 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
四、Performance Optimization of Dispersion-Managed WDM Systems Based on Four-Wave Mixing（论文参考文献）
- [1]少模多芯光纤传输系统中编码调制和信道均衡算法研究[D]. 侯鹤鹏. 北京邮电大学, 2021(01)
- [2]基于机器学习的开放海缆系统传输性能估计[D]. 陈中盛. 北京邮电大学, 2021(01)
- [3]针对片上光互连网络通信可靠性的研究与优化[D]. 宋婷婷. 西南大学, 2021(01)
- [4]混合PSA-EDFA光放大系统性能及特性研究[D]. 刘展昌. 暨南大学, 2020(07)
- [5]少模光纤传输系统的非线性补偿与再生技术研究[D]. 王瑜浩. 电子科技大学, 2020(07)
- [6]面向百吉比特无源光网络的高效灵活复用通信技术研究[D]. 鲍芳荻. 哈尔滨工业大学, 2019(01)
- [7]基于相位敏感参量放大过程的超低噪全光放大器关键技术研究[D]. 王凯. 北京邮电大学, 2019(01)
- [8]多维光纤通信系统中信号性能监测与均衡[D]. 蒋林. 西南交通大学, 2020
- [9]超长距离光传输系统中密集宽带子载波产生及盲调制格式识别技术研究[D]. 李志沛. 北京邮电大学, 2019
- [10]WDM系统的多波长色散补偿研究[D]. 潘建. 沈阳工业大学, 2019(08)