1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式單擊此處編輯母版文本樣式第二級(jí)第三級(jí)第四級(jí)第五級(jí)*課程總結(jié)光纖通信技術(shù)信息光電子研究所清華大學(xué)電子工程系光源調(diào)制器驅(qū)動(dòng)電路放大器光電二極管判決器光纖光纖中繼器一、光發(fā)射機(jī)激光器是一種閾值器件。激光器的瞬態(tài)特性影響著調(diào)制信號(hào)的質(zhì)量。調(diào)制碼型：NRZ、RZ、CRZ、CSRZ前向糾錯(cuò)（FEC）是數(shù)字通信系統(tǒng)中應(yīng)用的基本差錯(cuò)控制方式之一，其原理是發(fā)端在信息比特后附加冗余的校驗(yàn)比特，即進(jìn)行編碼，接收端譯碼的同時(shí)，在糾錯(cuò)能力范圍內(nèi)，自動(dòng)糾正傳輸中的錯(cuò)誤，而無(wú)需信息的重發(fā)。其編碼增益能給系統(tǒng)提供幾個(gè)dB的富裕度。PMD二、光 纖光纖的損耗；光纖的色散；光纖的非線性色散展寬是提高通信速

2、率的主要障礙圖 1圖 20, D D 反常色散區(qū)20蘭快紅慢光脈沖的較高的頻率分量（蘭移）比較低的頻率分量（紅移）傳輸?shù)每炝闵⒉ㄩL(zhǎng)色散誘導(dǎo)啁啾啁啾高斯脈沖展寬因子T1/T0隨傳輸距離的變化異號(hào)時(shí)2C0，啁啾高斯脈沖單調(diào)展寬的速度比無(wú)啁啾脈沖的快 非線性 克爾效應(yīng)自相位調(diào)制 正啁啾(t)壓窄反常色散光纖中的非線性自相位調(diào)制折射率：附加相移：附加頻移：色散與非線性自相位調(diào)制共同作用光脈沖具有一定的譜寬 展寬正常色散反常色散非線性自相位調(diào)制 上啁啾 壓窄反常色散 LDLNL非線性效應(yīng) 占優(yōu)勢(shì)高階光孤子傳輸脈沖呈壓窄、展寬、分裂、復(fù)原周期性變化色散與非線性自相位調(diào)制共同作用無(wú)損光纖中的光脈沖傳輸無(wú)損

3、光纖中的光孤子傳輸圖 8圖 9圖 10圖 11無(wú)損光纖中的光孤子傳輸光孤子：利用非線性平衡色散效應(yīng)缺點(diǎn)：維持色散與非線性間的平衡條件過(guò)于精細(xì)，利用非線性帶來(lái)其它副作用多種非線性效應(yīng)共同作用色散限制WDM孤子色散位移光纖普通單模光纖非線性限制非零色散位移光纖L波段WDMOTDM新型光纖PMD限制WDM/ETDM+OTDMPMD補(bǔ)償技術(shù)光纖的其它限制及解決方案L+，S，S+改善PMD特性的光纖色散補(bǔ)償提升容量方法：?jiǎn)涡诺辣忍芈侍岣?OTDM 原理超短脈沖光源時(shí)鐘源MODMODMODMOD延時(shí)EDFA耦合器時(shí)分解復(fù)用器時(shí)鐘提取接收機(jī)MOD提升容量方法：多波段光發(fā)射機(jī)光發(fā)射機(jī)光發(fā)射機(jī)光發(fā)射機(jī)N 123

4、光接收機(jī)光接收機(jī)光接收機(jī)光接收機(jī)N 123復(fù)用器解復(fù)用器EDFA波長(zhǎng)穩(wěn)定、窄線寬高速、小啁啾調(diào)制窄帶、小串話、穩(wěn)定濾波增益平坦、寬帶、較高輸出功率高靈敏度寬動(dòng)態(tài)范圍WDM(波分復(fù)用)L波段放大器，（L波段EDFA+拉曼放大器）L波段的各種光子器件： LD， WDM， 隔離器 DCF!?提升對(duì)L波段的器件要求面臨的問(wèn)題多波段帶來(lái)的問(wèn)題：非線性開(kāi)辟新窗口(L-Band)物理效應(yīng): 寬頻帶導(dǎo)致的SRS. 光纖非線性增加信道密度物理效應(yīng): FWM, XPM 光纖非線性非線性不可完全補(bǔ)償，它將惡化OSNR，成為WDM系統(tǒng)容量提高的主要限制，它源于面臨的問(wèn)題幾種技術(shù)方案拉曼分布放大FRA前向糾錯(cuò)技術(shù)FEC

5、傳輸光纖信號(hào)調(diào)制格式新型可調(diào)諧器件如何應(yīng)對(duì)PMD？補(bǔ)償？好光纖？3R再生三、光器件激光器（可調(diào)諧）放大器（增益均衡）調(diào)制器探測(cè)器（波長(zhǎng)選擇）光隔離器環(huán)行器光開(kāi)關(guān)波長(zhǎng)變換器上下話路器分束/合束器波分復(fù)用/解復(fù)用器濾波器受激輻射非線性效應(yīng)半導(dǎo)體光電效應(yīng)基于晶體的電光、磁光、聲光效應(yīng)基于波導(dǎo)的電光、磁光、聲光效應(yīng)基于光纖的電光、磁光、聲光效應(yīng)微機(jī)械干涉波導(dǎo)或光纖中的模式耦合光電子器件的新進(jìn)展 光通信器件是光通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)，沒(méi)有器件就沒(méi)有系統(tǒng)，往往一個(gè)新器件的出現(xiàn)可以引起整個(gè)系統(tǒng)的重大革新。目前器件的發(fā)展和升值方向?yàn)椋?波長(zhǎng)可選擇、可調(diào)諧：多波長(zhǎng)激光源、可調(diào)諧光探測(cè)器、波分復(fù)用/解復(fù)用器、波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器、

6、增益平坦光放大器、光開(kāi)關(guān)矩陣、可調(diào)色散補(bǔ)償器、可調(diào)諧光濾波器 集成化:多功能集成、有源和無(wú)源集成 小型化、智能化：能靈活地動(dòng)態(tài)控制 全光纖化（基于光纖光柵）和半導(dǎo)體功能器件集成化 高可靠：通信設(shè)備要求連續(xù)使用壽命25年 產(chǎn)品走向：市場(chǎng)、技術(shù)難度、成本(backbone-metro-access)下一代WDM網(wǎng)絡(luò)中的光通信器件 S波段和L波段應(yīng)用的光通信器件 基于技術(shù)組合的用于超密集波分復(fù)用的光通信器件(如：WDM和光開(kāi)關(guān)可組合成一個(gè)全光的波長(zhǎng)路由器） 用于城域網(wǎng)的WDM器件：低價(jià)、可擴(kuò)展和分插復(fù)用 用于40Gb/s系統(tǒng)的光通信器件：低色散，寬帶寬的波分復(fù)用器件、動(dòng)態(tài)增益均衡、動(dòng)態(tài)色散控制 用于

7、全光網(wǎng)的光通信器件：動(dòng)態(tài)波長(zhǎng)的提供四、光接收機(jī)光接收機(jī)的靈敏度靈敏度惡化功率代價(jià)誤碼率曲線眼圖Transponder 2.5Gb/sOptical Tx1:16Multiplexer2.5GHzPLLClock Syn1:16DeMultiplexer2.5Gb/sOptical Rx+3.3V DC TO DCConventerLaser DisableaLaser Biss Mon2.5 G Data2.5GHZ2.5Gb/s Optical Output2.5Gb/s Optical OutputDO IN2.5 G Data2.5 G ClockLOS/LOFD15 IN155 Mb/sRef ClockLOOP Back(2)DO OutD15 Out155 M Clock OutFrame PulseLineLoop BackLocalLoop Back+5v-5.2v+3.3五、WDM系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)單路超高速40Gb/s,160Gb/s,640Gb/s超密信道間距10GHz 信道數(shù)攀升1022 Channel展寬波長(zhǎng)范圍C-Band,L-Band,S-Band超長(zhǎng)無(wú)中繼450km with remote Amp超長(zhǎng)傳輸距離網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò) 系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)的研究中，目前關(guān)注的熱點(diǎn)有： 如何擴(kuò)大系統(tǒng)的容量速率、帶寬、