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首页时隙交织FWM均衡再生:多波长信道优化与性能分析
本文主要探讨了时隙交织信道在四波混频(Four-Wave Mixing, FWM)技术下的均衡再生过程。作者提出了一种新的数据抽运简并FWM耦合模方程组,这一模型旨在解决多波长再生中的信号处理问题。在实际应用中,他们特别关注了准相位匹配均衡方法的设计,这是一种针对现有光纤条件下实现高效再生的关键策略。 他们首先从优化简并FWM相位失配因子出发,这是决定四波混频效率和信号质量的重要因素。通过实验,他们成功地在实验室环境中对四个固定波长信道进行了均衡再生,确保了再生信号的高质量,如脉冲峰值功率、消光比(ER)和Q值等关键性能指标之间具有良好的一致性,其差异分别控制在0.25 dB、0.42 dB和1.5之内。这意味着在一定带宽范围内,无论输入的波长如何变化,都可以实现稳定的均衡再生效果。 这种时隙交织波长信道再生技术具有显著的优势,它允许在全光域内进行灵活的信道配置,对于光纤通信系统中的多波长复用和信号处理有着重要的实用价值。同时,通过精确的相位匹配控制,可以减小非线性效应带来的失真,提高系统的整体性能和可靠性。 关键词包括“光纤光学”,因为这项研究主要围绕光纤介质进行;“全光再生”强调了整个过程无需借助电子元件,仅依赖光信号在光纤中的传输和处理;“四波混频”是实现全光再生的核心物理现象;而“相位失配”和“均衡再生”则直接反映了文章的核心技术和目标。这项工作对于提升光纤通信系统的容量和效率,以及推动光通信技术的进一步发展具有重要意义。
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书书书
第
34
卷
第
2
期
光
学
学
报
Vol.34
,
No.2
2014
年
2
月
犃犆犜犃犗犘犜犐犆犃犛犐犖犐犆犃
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2014
时隙交织信道的四波混频均衡再生
袁
浩
武保剑
周星宇
文
峰
(电子科技大学光纤传感与通信教育部重点实验室,四川 成都
611731
)
摘要
给出了适用于多波长再生的数据抽运简并 四 波 混 频(
FWM
)耦合 模 方 程 组,提 出 了 时 隙 交 织 波 长 信 道 再 生
的准相位匹配均衡方法。从优化设计简并
FWM
相 位 失 配 因 子 入 手,针对 实 验 室 已 有 的 光 纤,实 现 了
4
个 固 定 波
长信道的均衡再生;通过设计光纤参数,在一定带宽范围内可实现任意
4
个波长的均衡再生。计算结果表明,再生
输出信号的脉冲峰值功率、消光比(
ER
)和
犙
值之间的差异分别不超过
0.25dB
、
0.42dB
和
1.5
。
关键词
光纤光学;全光再生;四波混频;相位失配;均衡再生
中图分类号
O437.4
文献标识码
A
犱狅犻
:
10.3788
/
犃犗犛201434.0206002
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060.1155
;
060.2330
;
070.4340
;
190.4380
收稿日期:
20130726
;收到修改稿日期:
20130909
基金项目:国家
973
计划(
2011CB301703
)、国家自然科学基金(
61271166
)、国家
863
计划(
2012AA011304
)
作者简介:袁
浩(
1989
—),男,硕士研究生,主要从事全光再生方面的研究。
Email
:
hao
y
uan
_
1989
@
163.com
导师简介:武保剑(
1970
—),男,博士,教授,主要从事光 纤 通 信 方 面 的 研 究。
Email
:
b
j
wu
@
uestc.edu.cn
(通 信 联 系 人)
(中国光学学会会员号:
s040111641s
)
1
引
言
利用光纤中超快非线性效应可以实现高速信号
的全光再生,从而直接在光域改善信号质量。目前,
单通道 的 全光 再 生系 统 研究 已 经日 趋 成熟
[
1-3
]
,其
中,数据抽运的四波混频(
FWM
)再生结构可以有效
抑制“
0
”与“
1
”的噪声
[
4-5
]
。为了发掘光域多个波长
并 行 处 理 的 优 势,多 波 长 再 生 技 术 成 为 研 究 热
点
[
6-7
]
,信道 间 串扰 和 信道 再 生均 衡 成为 两 个必 需
考虑的关键问题。一 般采 用 偏振 复 用、时 隙 交织 和
双向对传等技术
[
8-9
]
来抑制简并
FWM
再生方案中
非简并
FWM
和 交 叉 相 位 调 制(
XPM
)等 引起 的信
道串扰,实 现 多波 长再 生
[
10
]
。 然 而,基 于
FWM
多
波长 再 生 的 各 个 信 道 的 输 入 输 出 功 率 转 移 函 数
(
PTF
)通常有较大差异
[
11
]
,即信道再生性能不均衡。
在长距离波分复用(
WDM
)系统应用中,信道再生的
不均衡会劣化 系统的 动态范 围和接 收机灵 敏度
[
12
]
。
就全光再生器设计而言,均衡再生是指当输入光信号
的功率和信号质量相同时,不同波长的再生信号功率
和信号质量应保持基本一致。目前,在一定带宽范围
内已实现 可 调 谐 的 单 波 长 全 光 再 生 器
PTF
的 一 致
性
[
13
]
,但对多波长再生的均衡性研究还很少。
本文给出了计及抽运消耗的
FWM
耦合模方程
02060021
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weixin_38711529
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