高比特率光纤传输中非线性均衡的比较与优化

本文探讨了在高比特率光传输系统中实现可扩展的非线性均衡的重要性，特别是在112 Gbit/s双极化64位正交幅度调制（QAM）系统中，该系统利用标准单模光纤传输信号超过800公里。研究的焦点是针对光纤传输中的两个主要挑战：色散和由Kerr效应引起的非线性失真。作者Rameez Asif、Humayun Shahid、Farzana Arshad和Rashid Saleem来自巴基斯坦乌尔都科技大学电信工程系，他们比较了两种先进的全光信号处理技术——光学后向传播（Optical Backward Propagation, OBP）与光学相位共轭（Optical Phase Conjugation, OPC）。 OPC的一种具体形式是中段频谱反转（Mid-link Spectral Inversion），这种技术通过在信号传输路径中实现频率域的反演来抵消色散的影响。另一种方法是预dispersed spectral inversion，即预先对信号进行调制以减小色散的影响后再进行OPC，这可以提高补偿效果的精度。此外，文中还涉及了带有适当预啁啾的基于自相位调制的光学限制作为空间域非线性均衡的解决方案，这种方案旨在抑制因光功率过高导致的四波混频（Four-Wave Mixing, FWM）等非线性效应。 本文的核心贡献在于通过数值仿真，对比分析了这些技术在实际应用中的性能，包括但不限于信号质量、带宽效率和系统的总体复杂性。结果可能有助于设计者优化高比特率光纤通信系统，提高其传输距离和信号稳定性，同时保持成本效益。此外，这些研究对于理解非线性效应在长距离光纤通信中的关键作用，以及发展新型的全光信号处理技术具有重要意义，对未来光通信网络的发展具有指导价值。