20 Gb/s QPSK系统偏振模色散自适应补偿技术实验

"这篇论文是关于20 Gb/s差分四相移键控(DQPSK)系统中偏振模色散(PMD)的自适应补偿实验研究。随着光纤通信速率的提升，PMD成为了影响系统性能的关键因素。文中提出了一种基于偏振度(DOP)反馈和粒子群优化算法(PSO)搜索跟踪的两阶段光偏振模色散自适应补偿器。该补偿器被应用到20 Gb/s的非归零DQPSK和载波抑制DQPSK系统中，能够有效地进行搜索和长期跟踪，以缓解PMD对信号的损害。实验结果显示，搜索成功率高，平均动作次数少，且在快速偏振变化条件下能保持良好的跟踪性能，对于动态一阶和部分高阶PMD的补偿具有显著效果。" 在光纤通信领域，偏振模色散(PMD)是指光在光纤中传播时，由于不同偏振态的光波经历不同的传播时间，导致信号的脉冲展宽和相互干扰，从而限制了系统的传输速率和距离。随着通信速率的提高，如20 Gb/s及以上，PMD的影响更加显著。本文提出的解决方案是采用差分四相移键控(DQPSK)调制技术，这是一种利用相对相位变化来传输信息的高效方法，但对PMD敏感。 为了克服PMD的影响，研究中设计了一种自适应补偿器。该补偿器的核心在于将偏振度(DOP)作为反馈信号，利用粒子群优化算法(PSO)进行搜索和跟踪。PSO是一种全局优化算法，能有效地寻找问题空间的最优解。实验表明，该补偿器在搜索阶段成功率高，平均只需要100次以下的动作，最大耗时不超过30毫秒，表明其高效性。而在跟踪阶段，即使面对快速的偏振变化，DOP也能稳定在接近1的水平，这意味着补偿器能实时、精确地调整，适应PMD的变化。 实验结果还显示，补偿器能够成功补偿最大89 ps的差分群时延(DGD)，这是衡量PMD影响的关键指标。这涵盖了动态一阶和部分高阶PMD的情况，进一步证明了该补偿器在实际应用中的价值。因此，这种基于DOP和PSO的自适应补偿技术对于提高高速光纤通信系统的性能，尤其是在处理20 Gb/s DQPSK系统中的PMD问题上，具有重要的实用意义和理论指导作用。