摘要
I 摘 要 在宽带业务快速发展的推动下，光短距离互联系统的带宽需求比骨干网流量增长的更快。尽管结合先进的调制方式和数字信号处理技术，相干检测在骨干传输系统中得到了广泛的应用。然而，短距互联系统对成本和功耗问题十分敏感，
强度调制和直接检测（IM/DD）系统更适合短距互联。但是，低成本的IM/DD系
统在传输中容易受到如直调激光器啁啾，光纤色散（CD）、光电器件带宽受限和光纤非线性的影响。基于上述问题，非线性补偿问题必将成为光学短距离系统研究的热点。在深入了解自适应均衡的关键技术的基础上，我们在实验中利用沃尔
泰拉（Volterra）滤波器补偿在正交频分复用（OFDM）和脉冲幅度调制（PAM）
系统中的非线性失真。本文的主要研究内容如下：
(1) 本文阐述了基于最小均方（LMS）和递归最小二乘（RLS）的Volterra自适应算法原理，并通过实验数据对两种自适应算法进行对比分析。然后介绍了正
OFDM和PAM-4两种高阶调制格式和各自的一些优缺点。
(2) 通过实验中平台搭建了IM/DD OFDM实验系统，首先使用Volterra均衡器
补偿非线性并分析对信噪比和误码率的影响，然后在此基础上结合Bitloding算法
和Volterra算法提升系统的传输容量。实验系统中，最后实现了36 Gbps的OFDM
信号传输50 km光纤的实验，系统传输容量提升了22%。
(3) 通过实验中平台搭建了IM/DD PAM-4实验系统,首先对PAM-4系统中传统
的前馈均衡器（FFE）和Volterra算法进行对比，并根据PAM-4系统的特点对算法
作出改进。讨论了Volterra滤波器不同阶记忆长度对系统性能的影响，确定了主要
干扰来自线性项和二次项。针对PAM-4系统中Volterra均衡器复杂度较高的问题
引入了一种截断算法，在保证系统传输性能的基础上极大的降低了算法的复杂度。
关键词：非线性，沃尔泰拉，正交频分复用，脉冲幅度调制，算法复杂度
1872012年Vol.27 No.10南昌教育学院学报 其它
收稿日期：2012-09-18作者简介：谭宝明（1960-），女，广东江门人，讲师，从事通讯工程方向的研究。一、引言光载无线(Radio-over-Fiber，ROF)技术在微波信号需要传输超过1km时非常具有吸引力[1] 。与同轴电缆相比，光纤在传输微波信号时具有损耗低、重量轻、避免电磁干扰等优点[2]。许多已经报道的ROF链路都是利用强度调制器把射频(RF)信号调制到光载波上。然而，相位调制的ROF链路在最近几年也引起了越来越多的关注[3]。与强度调制器相比，相位调制器不需要偏置控制电路，使得发射端的设计得到简化。目前已经提出了一些把相位调制转换为强度调制的技术，包括使用色散设备和光载波滤除技术，使得调制信号可以直接探测而非相干探测。然而，共模噪声很难通过这些方式来抑制。另一个把相位调制转换为强度调制的方法是使用干涉探测。使用马赫-曾德尔干涉仪(MZI)和一对平衡探测器(BPD)该类型方案已经被证明能够取得相对较高的链路增益和共模噪声抑制。下变频技术在微波信号需要被数字化处理的情形下非常重要。在传统链路中，频率下变换通常是使用电混频器来实现，这将引入额外的损耗和噪声。频率下变换也可以在光域实现。本论文中，我们分析并实验验证一种结合了干涉探测和电光混频优点的ROF下变频链路。该ROF链路使用两个串联的相位调制器、一个MZI和一对平衡探测器，同时实现了微波信号的传输和在接收端的频率下变换。二、理论分析本论文提出的ROF下变频链路的结构如图1所示。该系统使用两个串联的相位调制器，一个位于发射端，另一个位于接收端。发射端的相位调制器由一个射频信号驱动，接收端的相位调制器由一个微波本振信号驱动。一个设计用于差分相移键控(DPSK)信号解调的非对称的MZ干涉仪，在本方案中用作延时线滤波器来吧相位调制信号转换为强度调制信号，最后由一对平衡探测器直接探测。我们假设输入的射频信号和LO信号均为纯净的微波信号，频率分别为ω1和ω0，两个调制器上的驱动电压分别为： 图1 ROF下变频链路方案图， (1)
一种新颖的基于偏振调制器的无码元走离效应的倍频毫米波光载无线系统
戴思源;陈新桥;陈旭
【期刊名称】《中国传媒大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2024(31)2
【摘 要】为了克服基于马赫-曾德尔调制器(MZM)的倍频毫米波光载无线系统(Radio Over Fiber,ROF)中的MZM存在的直流偏置漂移问题和ROF中的码元走离效应,本文提出了一种基于偏振调制器(Polarization Modulator,PolM)的无码元走离效应的倍频ROF系统。在中心站,利用PolM产生±1阶边带信号,利用复合射频(Radio Frequency,RF)信号来驱动PolM,实现将下行数据信号仅调制在+1阶边带上。复合RF驱动信号由两路信号合成,其中一路信号由数据信号通过相位调制器调制RF驱动信号形成,另一路信号是由数据信号经电放大器进行放大形成。在基站,利用光纤光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)反射出部分-1阶边带做上行链路的光载波,实现载波重用;利用透过FBG的±1阶边带在光检测器(Photo Detector,PD)中的拍频产生倍频毫米波信号。在误码率为10-9情况下,经20、40和60公里的传输后,下行链路功率代价分别为1dB、1.2dB和1.22dB,上行链路的功率代价分别为0.5 dB、0.8 dB和1 dB。本文设计的方案能有效地克服光纤色散导致的码元走离效应,极大地提高了系统的传输距离,在ROF系统中具有重要的应用前景。
【总页数】10页(P9-18)
【作 者】戴思源;陈新桥;陈旭
【作者单位】中国传媒大学信息与通信工程学院 【正文语种】中 文
【中图分类】TN929.11
【相关文献】
1.基于微波光子六倍频的光载无线通信系统2.基于偏振调制器的微波光子倍频系统实验研究3.基于偏振调制器并联产生16倍频毫米波的研究4.基于相位调制器倍频技术产生56GHz毫米波的光载无线通信系统
等离子体色散效应硅基电光调制器
等离子体色散效应硅基电光调制器
引言：
随着通信技术的快速发展，人们对高速、高带宽的光通信需求越来越大。而硅基光电子技术作为一种有望实现集成光电子芯片的新型技术，被广泛研究和应用。而等离子体色散效应硅基电光调制器作为硅基光调制器的一种，具有较高的速度和效率，成为了当前研究的热点之一。
一、等离子体色散效应硅基电光调制器的原理
等离子体色散效应（Plasma Dispersion Effect，PDE）是指等离子体对光的传播速度产生的影响，它是光和等离子体之间的相互作用效应。在硅基电光调制器中，当外加电场作用于硅波导上的等离子体时，会改变硅波导中的等离子体密度，从而改变光的传播速度，进而实现光的调制。
二、等离子体色散效应硅基电光调制器的结构
等离子体色散效应硅基电光调制器一般由硅波导和等离子体层组成。硅波导是光的传输通道，等离子体层则用于调制光的传播速度。在等离子体层上加上外加电场，可以改变等离子体的密度，从而改变光在硅波导中的传播速度，实现光的调制。
三、等离子体色散效应硅基电光调制器的工作原理
等离子体色散效应硅基电光调制器的工作原理可以分为两个步骤：调制和传输。第一步是调制，当外加电场作用于等离子体层时，等离子体的密度会发生变化，从而改变硅波导中的折射率。第二步是传输，当光经过调制后的硅波导时，由于等离子体的密度发生变化，光的传播速度也会发生变化，从而实现光的调制。
四、等离子体色散效应硅基电光调制器的优势
高速度：等离子体色散效应硅基电光调制器具有高调制速度，可以实现高速光通信。
高效率：等离子体色散效应硅基电光调制器的能量损耗较小，能够实现高效率的光调制。
高集成度：硅基光电子技术具有高集成度的优势，因此等离子体色散效应硅基电光调制器可以与其他硅基光电子器件集成在一起，实现集成光电子芯片的制备。
五、等离子体色散效应硅基电光调制器的应用
等离子体色散效应硅基电光调制器在光通信领域有着广泛的应用前景。它可以用于光通信系统中的光调制、光开关等功能。此外，由于硅基光电子技术的高集成度，等离子体色散效应硅基电光调制器还可以应用于光互连、光计算等领域。
