10 Gb/s OFDM-PON系统研究：APD检测下的下行传输性能

"本文主要探讨了基于雪崩光电二极管(APD)的正交频分复用(OFDM)技术在10 Gb/s无源光网络(PON)下行方向传输中的应用，以解决传统NRZ调制技术存在的频谱效率低、拉曼串扰和色散代价大的问题。通过100 km的传输实验，证明了16QAM OFDM-PON系统在100 km的范围内，接收灵敏度可达到-26 dBm，且在1556 nm波段，色散影响可忽略。" 在当前的无源光网络(PON)系统中，通常采用二进制非归零(NRZ)调制技术，这种技术虽然简单，但存在一些显著的局限性。首先，NRZ调制的频谱效率相对较低，意味着在相同带宽内传输的信息量较少。其次，由于NRZ信号的连续性，它容易导致相邻射频(RF)电视信道间的拉曼串扰，影响网络的稳定性。此外，高速传输时，光纤的色散问题也会导致信号失真，增加传输错误。 为了解决这些问题，研究人员开始探索将正交频分复用(OFDM)技术应用于PON系统。OFDM是一种高效的多载波调制技术，通过将高速数据流分解为多个低速子载波，可以显著提高频谱效率，同时减少拉曼串扰。此外，OFDM的特性使其在处理光纤色散方面具有优势，因为它可以将色散影响分散到各个子载波上，降低整体影响。 在本次研究中，采用了基于强度调制和雪崩光电二极管(APD)直接检测的10 Gb/s 16位正交幅度调制(16QAM)OFDM-PON系统。APD因其高增益和快速响应时间，对于高速光信号检测非常有效。实验结果显示，在误码率(BER)为1×10^-3的条件下，系统在100 km的传输距离下仍能保持良好的接收灵敏度，达到-26 dBm。这表明，即使在较长距离下，OFDM-PON系统也能维持可靠的通信性能。 此外，实验还指出，在1556 nm的工作波段，当传输距离小于100 km时，标准单模光纤的色散对系统传输性能的影响可以忽略不计。这意味着在实际部署中，OFDM-PON系统可能无需复杂的色散补偿技术，从而简化系统设计并降低成本。 这项研究揭示了OFDM调制技术在PON系统中的潜力，特别是对于提高传输速率、改善信号质量以及降低对色散管理的需求。这对于未来无源光网络的发展，特别是在满足不断增长的宽带需求和优化网络性能方面，具有重要的理论与实践意义。