90°偏振分集DPSK信号的数字相干接收与自适应解复用算法研究

本文主要探讨了在光纤通信领域中，偏振复用差分相移键控(DPSK)信号的数字相干解调与偏振解复用算法的研究。研究者利用光纤偏振分束器和3 dB耦合器构建了一种90°偏振分集光学混频器，通过单端接收实现了高效的相干接收系统。他们成功地实现了10 Gb/s的DPSK光信号，即使经过了280 km的普通单模光纤(SSMF)传输和掺铒光纤放大器(EDFA)的增强，信号在数字相干接收阶段仍保持高质量，无误码现象。 论文重点研究了数字相干光接收过程中的关键信号处理技术。首先，采用数字信号处理算法精确估计载波相位，这是数字相干解调的基础，确保了信号的准确同步。接着，利用数字滤波器对光纤色散进行补偿，这是提高信号传输质量的重要手段，因为色散会使得不同频率成分的信号延迟，影响信号完整性和信息传输速度。 数字偏振解复用是另一个核心内容，研究者采用了恒模算法来实现这一功能。恒模算法是一种自适应的数字处理方法，它能够根据输入信号实时调整，有效地分离出不同偏振状态的信息，克服了信号因偏振模式变化带来的干扰。该算法具有快速收敛性，能在小于0.5微秒的时间内完成解复用，显著提高了系统的工作效率。 文章还特别关注了90°光学混频器的非理想正交特性，即其实际相位偏离理想90度的情况。作者提出了一种统计方法，通过分析这些偏差并应用适当的算法，能够在不依赖于信号格式或光纤色散等因素的前提下，有效补偿混频器的非正交性，进一步提高了系统的性能。 总结来说，这篇研究深入探讨了在高速光纤通信中如何利用数字相干技术优化偏振复用DPSK信号的接收和处理，包括关键信号处理算法的设计和优化，为提升光纤通信系统的稳定性和传输效率提供了重要的理论支持和技术路径。