少模光纤模分复用系统非线性均衡技术研究

发布时间：2021-01-12 12:09

　　在光通信系统中,利用光纤中多个正交的光波导模式作为独立信道进行传输,即模分复用（Mode Division Multiplexing,MDM）技术,可以实现系统容量的成倍增长。少模光纤与多模光纤相比,具有足够强的抗模式耦合能力,且与单模光纤相比系统容量更大,因此使用少模光纤是一种很好的折中方法。但在实际传输过程中,非线性效应、色散和衰减等链路损伤以及制造工艺缺陷破坏模式间正交性造成的模式耦合都会降低系统的传输性能,其中光纤链路中的线性损伤和模式耦合可以通过数字信号处理及线性均衡算法进行有效补偿,因此,如何进行非线性损伤补偿,实现非线性均衡是少模光纤模分复用系统的研究重点。本文围绕少模光纤模分复用系统的非线性均衡问题展开研究,首先介绍了少模光纤中的链路损伤,之后依据传输理论搭建了模分复用系统传输模型,引入多种非线性均衡算法来补偿非线性损伤从而恢复信号。本文的主要工作包括以下几个方面:（1）分析了少模光纤中的链路损伤,包括非线性效应、线性效应和模式耦合。针对2×2 MDM系统,将广义多模非线性薛定谔方程（Generalized Multi-Mode Nonlinear Schrodinge... 

【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文主要章节安排
2 基于少模光纤的模分复用系统
    2.1 少模光纤传输特性
        2.1.1 多模广义非线性薛定谔方程
        2.1.2 色散
        2.1.3 非线性效应
        2.1.4 模式耦合
        2.1.5 传输损耗
    2.2 少模光纤模分复用系统模型
        2.2.1 少模光纤非线性薛定谔方程
        2.2.2 少模光纤参数
        2.2.3 2×2 MDM系统链路模型
    2.3 反向传输非线性均衡算法
        2.3.1 反向传输非线性均衡算法原理
        2.3.2 16QAM信号非线性均衡仿真
    2.4 本章小结
3 最邻近非线性均衡算法
    3.1 最邻近非线性均衡算法原理
        3.1.1 KNN非线性均衡算法原理
        3.1.2 DW-KNN非线性均衡算法原理
    3.2 16QAM信号非线性均衡仿真
        3.2.1 KNN算法仿真
        3.2.2 DW-KNN算法仿真
    3.3 本章小结
4 人工神经网络非线性均衡算法
    4.1 人工神经网络非线性均衡算法原理
    4.2 16QAM信号非线性均衡仿真
    4.3 本章小结
5 总结与展望
    5.1 论文总结
    5.2 未来展望
参考文献
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于多模-细芯-多模光纤结构的Mach-Zehnder干涉仪的温度传感实验研究[J]. 李辉栋,傅海威,邵敏,雍振,张旋.  大学物理实验. 2017(04)
[2]基于辛普森公式的对称分步傅里叶变换孤子串的传输特性（英文）[J]. 魏建平,江兴方,王俊,孔祥敏,唐斌.  光子学报. 2015(01)

硕士论文
[1]1064nm大模场单模光纤及其耦合器的研究[D]. 申子卿.国防科学技术大学 2011



本文编号：2972826