光学相位共轭补偿CO-OFDM系统的光纤非线性损伤研究

"本文主要探讨了在光通信领域中，特别是在相干光正交频分复用(CO-OFDM)系统中，光纤非线性损伤对系统性能的影响。作者提出了一个创新的中间链路光学相位共轭(OPC)补偿算法，以改善由高峰均功率比(PAPR)和紧密子载波间隔导致的Kerr非线性效应。这种方法通过在系统中间位置引入OPC，利用其两端链路的对称性，有效地提升了非线性补偿的效果。无论是无链路色散补偿还是有链路色散补偿的系统，都可以应用此算法。实验结果显示，该算法能显著提升单信道40 Gb/s CO-OFDM系统的Q因子和非线性阈值，对于WDM系统也有类似的性能提升。" 在光通信中，CO-OFDM技术因其高数据传输速率和频谱效率而受到广泛研究，但其PAPR高和子载波间隔近的特性使光纤中的非线性效应变得尤为突出，这包括四波混频(FWM)、自相位调制(SPM)和交叉相位调制(XPM)等，这些效应会降低信号质量，限制系统的传输距离。为了解决这一问题，作者提出的OPC补偿算法是一种有效的策略。OPC利用光学相位共轭原理，通过对信号进行反相处理，可以抵消部分非线性相位失真，从而改善信号质量。 具体实现过程中，OPC被放置在传输链路的中间位置，这是因为这样可以确保两端的链路条件对称，从而更有利于满足补偿条件。实验数据显示，该方法能够将单信道40 Gb/s CO-OFDM系统的最大Q因子提高3 dB，同时非线性阈值提高4 dB，这意味着信号的可解码性和抗干扰能力显著增强。对于WDM系统，最大Q因子和非线性阈值分别提高了1.1 dB和1 dB，表明在多信道环境下，OPC补偿同样能提升系统性能。 此外，该算法的另一个优势在于其普适性，无论系统是否已经进行了色散补偿，都可以采用OPC来进一步优化非线性效应的管理。这使得OPC补偿算法在实际部署时具有更大的灵活性和实用性。 中间链路光学相位共轭补偿技术为解决CO-OFDM系统中的光纤非线性问题提供了一种新的思路，对于提高光通信系统的传输性能和扩展其传输距离具有重要意义。未来的研究可能将进一步优化OPC算法，以适应更高数据速率和更复杂的光通信网络环境。