超结构光纤光栅在正交波分复用系统中的应用与串扰分析

"超结构光纤光栅的正交波分复用系统实现方案及接收机串扰分析" 在光通信领域，超结构光纤光栅（Superstructured Fiber Bragg Grating，SSFBG）作为一种重要的技术手段，被广泛应用于脉冲整形和正交波分复用（Orthogonal Wavelength Division Multiplexing，OWDM）系统。本文深入探讨了SSFBG的特性，特别是其在形成规则矩形光脉冲和实现频谱正交性方面的优势。 SSFBG作为脉冲成型滤波器，能够在时域产生理想的矩形光脉冲，这种脉冲形状对于信息传输具有重要意义，因为它们可以提供高效率和低失真。在频域中，SSFBG的功率谱密度呈现sinc函数形式，这是由于其特殊的光栅结构导致的。当光波道之间的频率间隔是码元速率的整数倍时，相邻波长的功率谱零点会精确地对准在信号波长的中心频率，从而实现了频谱的正交交叠。这种正交性对于OWDM系统来说至关重要，因为它能有效防止不同通道间的干扰，提高系统容量和传输效率。 文中研究了一种基于SSFBG的OWDM系统实现方案，其中在发送端利用SSFBG进行脉冲整形，而在接收端采用窄带滤波器来分离各个波道。针对接收机串扰问题，文章构建了基于理想窄带滤波器和高斯窄带滤波器的噪声模型，并进行了仿真。仿真结果显示，这两种滤波器都能够有效地抑制信道间的串扰，尤其是在接收机的窄带滤波器带宽足够窄的情况下，接收机串扰相比信道串扰可降低大约10 dB。理想窄带滤波器在性能上优于高斯窄带滤波器，差距在2~5 dB之间。 这一研究不仅提供了对SSFBG物理特性的深入理解，还为设计和优化OWDM系统中的串扰抑制策略提供了理论依据。通过选择合适的滤波器类型和调整其带宽，可以进一步提升OWDM系统的性能和稳定性。此外，该研究对于提升光通信系统的整体传输质量和容量，以及应对高速率、大容量的未来光网络需求具有重要意义。