基于少模光纤的模分复用直检通信系统研究

发布时间：2024-02-03 08:52

　　我们正处在一个新兴技术不断出现并迭代的时代,5G通信技术开始大规模试运营,AI、自动驾驶、和云服务等技术也崭露头角。这些新技术的发展无不依赖于规模越来越大的数据量,因此这也给我们目前的光网络的传输速率提出了更高的要求。自光纤通信问世以来的半个多世纪里,光通信网络的传输速率已经得到了极大的发展。然而标准单模光纤自身存在的非线性效应已经决定了传输速率无法继续大幅度提升,目前的光网络已经逐渐逼近了其香农极限。为了突破这一限制,研究人员开始着眼寻找更多的扩容方式。而模分复用技术作为空分复用的一种,也越来越成为一个研究热点。模分复用采用空间上正交的几个线偏振模作为互不干扰的信道进行通信,因此相较于普通的标准单模光纤可以成倍的提升系统容量。而直接检测通信方案以其低成本、低复杂度等优势,在数据中心等短距离通信场景具有更好的实用性。但相较于相干通信系统,直检通信对于模式耦和等干扰的影响更加敏感,这也是我们需要解决的问题。本论文主要围绕基于少模光纤的模分复用直检通信系统展开,提出了基于少模光纤的模分复用直检通信系统的理论模型,并从仿真和实验的角度验证了其可行性,并对其性能进行了研究分析。本文的主要研究内...

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1光纤通信整体发展时间表[1]

第一章绪论1第一章绪论1.1研究背景及意义近半个世纪以来，随着互联网、物联网、云服务、大数据中心等数据服务井喷式的发展、5G通讯技术落地与商用以及人工智能等技术方兴未艾，我们现代社会对光网络的传输带宽的需求量开始出现爆发式增长[1][2]。并且在可预见的未来，这一需求将以更快的速....

图1-2空分复用的三种技术空分复用技术是采用多芯光纤或者少模光纤作为传输介质，利用在空间上相

度、相位、时间、频率、偏振态等多个可复用维度，而目前已经成熟应用的一些复用技术，例如高阶调制技术[6]、正交频分复用技术[7]和偏振复用[8]等技术已经充分的利用了这些扩容维度。然而由于光纤通信的发展受到了标准单模光纤自身的非线性效应的限制，已有的这些扩容技术已经无法进一步的满足....

图2-1基于少模光纤的模分复用直检通信系统结构框图

电子科技大学硕士学位论文6第二章模分复用理论基础基于少模光纤的模分复用传输系统与传统的基于单模光纤的光传输系统类似，只是在发端具有多个信号源，以及用以将多路信号耦合到一起的模式耦合器。信道部分是以少模光纤作为传输介质，可以在一根光纤中支持多个相互正交的模式来传输光信号。本章首先给....

图2-3基于光栅技术的模式转换器

电子科技大学硕士学位论文8图2-2基于相位板的模式转换器图2-3基于光栅技术的模式转换器在少模光纤中，折射率的不均匀分布会导致不同的模式之间相互产生耦合，这是少模光纤的设计和制备过程中需要极力避免的。但是如果通过设定特殊的折射率分布曲线就可以控制一个模式向另一个模式产生耦合，这就....

本文编号：3894037