100-Gb/s PDM-CO-OFDM系统电子补偿技术研究

"100-Gb/s偏振分复用相干光正交频分复用（PDM-CO-OFDM）长途传输系统的电子补偿器研究" 本文详细探讨了一种针对100-Gigabit-per-second（100-Gb/s）偏振分复用相干光正交频分复用（PDM-CO-OFDM）系统，且无需光学色散补偿的电子补偿器（Electronic Compensator, EC）。在长距离传输过程中，光信号会受到多种因素的影响，如色散、相位噪声、偏振模式色散（PMD）以及信道损伤等，这些都可能导致信号质量下降，甚至无法正确解码。为此，作者提出了一种结合电气色散补偿（Electrical Dispersion Compensation, EDC）、最小二乘信道估计与补偿（Least Squares Channel Estimation and Compensation, LSCEC）以及相位补偿（Phase Compensation, PC）的EC方案。 首先，电气色散补偿（EDC）是针对光通信中的主要问题——色散进行的补偿。色散会导致不同频率的光信号以不同的速度传播，从而在接收端产生脉冲展宽，影响信息的精确恢复。EDC通过在接收端模拟光纤的色散特性，逆向操作以恢复原始信号的形状。 其次，最小二乘信道估计与补偿（LSCEC）是用来对抗信道引起的失真。在PDM-CO-OFDM系统中，由于信道条件的变化，可能会导致信号的幅度和相位产生误差。LSCEC通过估计并校正这些变化，提高了信号的检测精度，确保了高数据速率下的可靠传输。 再者，相位补偿（PC）针对的是相位噪声和PMD。相位噪声是由光源本身的不稳定性或环境干扰引起的，而PMD则是由于光纤中随机双折射导致的信号偏振态变化。PC通过对接收到的信号进行相位调整，来减小这些因素对系统性能的影响。 在本文的研究中，作者通过实验证明了该EC方案的有效性，它能够有效地应对长距离传输带来的各种挑战，提高系统的整体性能。这一成果对于实现无光学色散补偿的100-Gb/s PDM-CO-OFDM系统具有重要意义，为未来高速光通信网络的设计和优化提供了新的思路和技术支持。 这个研究展示了电子补偿技术在克服长途传输中遇到的物理限制方面的潜力，特别是对于100-Gb/s及更高速率的光通信系统，这对于满足日益增长的数据传输需求至关重要。同时，这种技术的实施也减少了对复杂昂贵的光学补偿设备的依赖，降低了系统的成本和复杂性。