一、Safety Guide-Line and Requirements for Distributed Raman Amplification and its Applications to WDM Transmission Systems（論文文獻綜述）
覃禹讓[1]（2021）在《高速光WDM系統(tǒng)中的非線性效應(yīng)及其補償》文中指出隨著互聯(lián)網(wǎng)和新興產(chǎn)業(yè)的噴涌而出,通信網(wǎng)絡(luò)逐漸進入到了流量大爆炸的時代,大數(shù)據(jù)、云計算、在線教育、網(wǎng)絡(luò)直播等各種各樣的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用對網(wǎng)絡(luò)帶寬的需求在快速增長。數(shù)據(jù)傳輸方面對傳輸速率、傳輸距離、傳輸帶寬展現(xiàn)了更高的需求,在高速傳輸?shù)臈l件下,不可避免地將受到更嚴(yán)重地非線性效應(yīng)的影響,如何更高效地完成對傳輸損傷的補償顯得尤為重要。而波分復(fù)用系統(tǒng)（WDM）是應(yīng)用最廣泛的傳輸系統(tǒng)之一,其能夠提高信道容量和帶寬的特性,也恰恰滿足了新一代光通信數(shù)據(jù)傳輸需求。本論文重點研究了相干光WDM系統(tǒng)中非線性效應(yīng)的估計模型、用于非線性補償?shù)臄?shù)字反向傳輸算法和能夠提高信道容量和頻譜效率的概率整形技術(shù)。提出了一種簡化的非線性效應(yīng)估計模型、改良的自適應(yīng)數(shù)字反向傳輸算法和概率整形與反向傳輸算法的融合方案。論文的主要工作內(nèi)容和創(chuàng)新點如下:（1）研究了相干光WDM系統(tǒng)的概念和理論模型,重點研究了相干光WDM系統(tǒng)中的非線性效應(yīng),提出了相干光WDM系統(tǒng)的簡化噪聲估計模型,該方案創(chuàng)新點為大大簡化了非線性噪聲的計算復(fù)雜度,仿真研究了常規(guī)光WDM系統(tǒng)與彈性光WDM兩種系統(tǒng)中噪聲的估計效果,研究結(jié)果表明該簡化噪聲模型在簡化了復(fù)雜度的同時也很好地對系統(tǒng)中的噪聲進行估計。（2）研究了用于非線性損傷補償?shù)臄?shù)字反向傳輸算法,提出了基于二分的自適應(yīng)數(shù)字反向傳輸搜索方案,該方案的創(chuàng)新點是在未知傳輸鏈路參數(shù)的情況下,能夠通過二分搜索的方式計算出最佳的非線性參數(shù),并大大減少補償?shù)挠嬎銖?fù)雜度。仿真對傳統(tǒng)DBP算法與所提出的算法進行了對比分析,研究結(jié)果表明,所提出的算法可在未知傳輸鏈路參數(shù)的情況下對傳輸損傷進行補償,相對于傳統(tǒng)方式有良好的補償效果,計算復(fù)雜度大大降低。（3）研究了概率整形的基本原理,提出了一種基于概率整形和數(shù)字反向傳輸算法的聯(lián)合補償方案,該方案創(chuàng)新點在于通過兩者的融合補償,能夠在提高傳輸?shù)男诺廊萘康耐瑫r也具有良好的補償效果。仿真研究了聯(lián)合補償方案的傳輸性能及其影響因子,研究結(jié)果表明,在選取合適的參數(shù)條件下,該補償方案能夠在接近傳輸?shù)幕バ畔O限的條件下,同時有著良好的傳輸性能。
陳思琦[2]（2021）在《基于低損耗光纖的隨機光纖激光點式傳感系統(tǒng)研究》文中研究說明近年來,電網(wǎng)事故在我國各個地區(qū)相繼發(fā)生,這不僅會擾亂人們的正常生活,還會給國家經(jīng)濟帶來不可估量的損失。為了減少電網(wǎng)事故的發(fā)生,需要對輸電線運行狀態(tài)進行有效監(jiān)測。基于隨機光纖激光器的點式光纖傳感系統(tǒng)具有抗電磁干擾、信噪比高、長距離傳感等優(yōu)勢,極其適合應(yīng)用于電網(wǎng)系統(tǒng)中。然而,隨著國家電網(wǎng)規(guī)模的擴張,如何進一步提升點式光纖傳感系統(tǒng)的性能是今后需要解決的問題。本文在特種傳感光纖光纜聯(lián)合實驗室的支持下將一種低損耗光纖（ULL G.652B）用于隨機光纖激光器的腔體設(shè)計,并將該激光器用于點式傳感系統(tǒng)以提升點式傳感系統(tǒng)的性能。主要工作內(nèi)容如下:（1）從理論上分析基于低損耗光纖的隨機光纖激光系統(tǒng)輸出特性。本文先測量了ULL G.652B光纖在特定波長的損耗系數(shù)、后向瑞利散射系數(shù)和ULL G.652B光纖的拉曼增益譜。然后,從理論上分析了基于100km ULL G.652B光纖的二階隨機光纖激光器輸出功率,激射閾值以及特定泵浦功率下光功率沿光纖的分布情況。（2）設(shè)計了一種基于100km/150km ULL G.652B光纖的二階隨機光纖激光系統(tǒng)。本文先研究該系統(tǒng)激射閾值、光纖尾端輸出功率和輸出光譜以及其隨泵浦功率的變化情況。光纖尾端輸出功率的實驗結(jié)果和仿真結(jié)果基本一致,說明使用的理論模型較為準(zhǔn)確地預(yù)測了設(shè)計的隨機光纖激光系統(tǒng)輸出特性。然后,對比100km/150km光纖長度下基于ULL G.652B光纖的隨機光纖激光器和基于普通單模光纖（G.652D）的隨機光纖激光器輸出特性。對比發(fā)現(xiàn)在泵浦輸出功率較高的情況下,基于ULL G.652B光纖的隨機光纖激光器輸出光功率和輸出光譜對比度都要高于基于G.652D光纖的隨機光纖激光器,因此基于低損耗光纖的隨機光纖激光器更適合長距離光纖傳感。（3）將低損耗光纖應(yīng)用于點式光纖傳感系統(tǒng)。本文先設(shè)計了一種基于150km低損耗光纖的隨機光纖激光點式傳感系統(tǒng),研究該系統(tǒng)的傳感特性。該系統(tǒng)的傳感單元是中心波長為1563nm的光纖布拉格光柵（FBG）。此外,還與相同光纖長度下基于G.652D光纖的隨機激光點式傳感系統(tǒng)做比較。對比發(fā)現(xiàn)在相同條件下,基于低損耗光纖的隨機光纖激光點式傳感系統(tǒng)的傳感性能更好。
馮其光[3]（2020）在《光纖傳輸系統(tǒng)中隨機分布式散射的研究與應(yīng)用》文中研究指明光纖中的隨機分布式散射效應(yīng),包括瑞利散射、布里淵散射和拉曼散射是影響光纖傳輸系統(tǒng)性能的重要因素,在光放大、光纖鏈路和系統(tǒng)性能監(jiān)測等方面具有重要的應(yīng)用。在光纖隨機散射效應(yīng)的應(yīng)用場景中,一般采用傳輸?shù)墓庾鳛楣夥糯?、光鏈路監(jiān)控、光傳感的媒介,光纖隨機散射的時間隨機性和空間隨機性都會對相關(guān)光傳輸系統(tǒng)性能產(chǎn)生顯著影響。特別是對于長距離光傳輸系統(tǒng),光纖中某些地方的總光功率往往很高,很容易在光纖非線性效應(yīng)的影響下產(chǎn)生瑞利散射、布里淵散射和拉曼散射之間的相互作用,進而在系統(tǒng)中引發(fā)新的光學(xué)現(xiàn)象?，F(xiàn)有光纖隨機散射的理論模型在應(yīng)對隨機散射在光纖傳輸中的新應(yīng)用時面臨著一些問題。一方面,現(xiàn)有理論模型對散射的隨機性的建模是不夠充分的,一般只考慮了散射光強度和相位隨時間變化的隨機性,但沒有充分考慮散射源在空間分布上的隨機性。另一方面,現(xiàn)有光纖隨機散射模型中,每一種光纖散射效應(yīng)是單獨處理的,忽略了多種光纖散射效應(yīng)之間的相互作用。由于在對光纖散射空間隨機性和不同散射之間的相互作用建模方面的欠缺,現(xiàn)有理論模型在新興的光纖傳輸系統(tǒng)應(yīng)用中無法對系統(tǒng)進行足夠準(zhǔn)確的建模和有效的性能分析,從而限制了光纖隨機散射應(yīng)用的發(fā)展。本文從常見光傳輸系統(tǒng)中光纖隨機散射效應(yīng)引起的問題出發(fā),通過實驗測試和理論建模,對光纖中各種隨機散射效應(yīng)進行了較為系統(tǒng)和全面地研究。通過深入研究光纖隨機散射的時間隨機性、空間隨機性及其相互作用,本文改進了現(xiàn)有的光纖隨機散射理論分析模型,能夠更加全面精確地分析光纖中的隨機散射效應(yīng)。論文的主要工作包括:（1）在短距離低成本光纖通信系統(tǒng)方面,考慮到后向散射源點空間分布的隨機性,本文建立了單纖雙向系統(tǒng)中后向散射噪聲與信號光相互作用的理論模型,理論分析和實驗測量了后向散射噪聲的頻域和時域特征,然后將模型用于分析和解決具有無色無光光網(wǎng)絡(luò)單元的低成本單纖雙向無源光網(wǎng)絡(luò)（PON,Passive Optical Network）中后向瑞利散射噪聲抑制的問題,提出了一種具有瑞利散射噪聲抑制功能的PON架構(gòu),并進行了實驗驗證分析。（2）在光纖鏈路監(jiān)控和光纖傳感方面,本文基于香農(nóng)極限理論分析了光時域反射儀（OTDR,Optical Time-Domain Reflectometry）的動態(tài)范圍和空間分辨率之間的限制關(guān)系?；谙戕r(nóng)極限理論對OTDR的性能分析和瑞利散射的隨機特性,本文提出了一種采用線性調(diào)頻信號、分數(shù)階傅里葉變換算法和電域頻分復(fù)用技術(shù)的大動態(tài)范圍OTDR,并進行了實驗驗證;針對高入纖光功率時布里淵散射和瑞利散射光功率變化的相關(guān)性,本文改進了瑞利散射與布里淵散射的功率耦合模型,引入了布里淵散射和瑞利散射的相互作用,獲得了更準(zhǔn)確的散射功率計算結(jié)果。該模型可用于普通OTDR、相位敏感型OTDR和布里淵OTDR的性能分析和探測脈沖設(shè)計。（3）在基于分布式拉曼放大的長距離光纖通信系統(tǒng)方面,考慮到分布式拉曼放大系統(tǒng)中受激拉曼散射、自發(fā)拉曼散射和瑞利散射的相互作用與隨機性,本文提出了分布式光纖拉曼放大器的噪聲功率譜模型和信號光場傳輸模型。其中噪聲功率譜模型可用于對接收端信號的光信噪比進行比較準(zhǔn)確地計算,初步評估拉曼放大光纖通信系統(tǒng)的性能;而信號光場傳輸模型能夠?qū)糯笙到y(tǒng)中的光纖損耗、增益、色散、非線性效應(yīng)和信號與噪聲的相互作用等進行綜合準(zhǔn)確地分析,能夠?qū)崿F(xiàn)對拉曼放大光纖通信系統(tǒng)性能的更加準(zhǔn)確地評估。
龍灝[4]（2020）在《某省超長跨距光纖通信技術(shù)應(yīng)用研究》文中研究指明目前,我國主要的通信方式包括無線通信、有線通信、微波通信及光纖通信等。其中光纖通信以其傳輸質(zhì)量穩(wěn)定、傳輸速度高、抗外界干擾能力強、造價成本低等特點成為主要應(yīng)用媒介,在我國整個通信行業(yè)占據(jù)了重要的一席之地,為此通信運營商及設(shè)備生產(chǎn)廠家投入大量人力物力發(fā)展光纖通信技術(shù),其中以超長跨距光纖通信技術(shù)為代表的通信技術(shù)已達到世界領(lǐng)先水平。光纖傳輸系統(tǒng)實質(zhì)是閉環(huán)傳輸系統(tǒng),光纖傳輸系統(tǒng)具有多線路交錯等特點,所以傳輸過程中難免會出現(xiàn)信號干擾的情況,超長距離傳輸對信號的傳輸質(zhì)量干擾則更為敏感,因為光纖線路傳輸越長,其傳輸速率越低。因此,為了有效提升網(wǎng)絡(luò)速率及利用率,需要根據(jù)超長跨距光纖通信的實際需求,科學(xué)研究光纖放大設(shè)備在實際超長跨距應(yīng)用的配置技術(shù),形成理論方案,建立光纖放大設(shè)備理論模型,并進行測試仿真試驗,得出科學(xué)結(jié)論。探尋拉曼放大器、摻鉺光纖放大器（EDFA）、遙泵放大器、混合放大器等設(shè)備的參數(shù)配置與超長跨距光纖通信傳輸質(zhì)量、速率等性能的關(guān)系,使超長跨距光纖通信傳輸新能得到進一步提升,不僅具有重要的理論意義,其在現(xiàn)實生產(chǎn)應(yīng)用中也具有重要的實際價值。文章研究內(nèi)容是某省超長跨距光纖通信技術(shù),結(jié)合相關(guān)通信傳輸系統(tǒng)現(xiàn)狀和實際,重點研究了超長單跨傳輸系統(tǒng)和超長跨距無中繼傳輸系統(tǒng),文章首先從課題背景及意義分析,針對光纖通信技術(shù)及通信模塊展開討論,分析總結(jié)了超長跨距光傳輸實現(xiàn)方法。重點討論了影響超長跨距通信的影響因素及超長跨距光纖通信關(guān)鍵技術(shù),為后續(xù)的應(yīng)用研究形成理論技術(shù)支撐。最后針對某省超長跨距應(yīng)用方案展開分析,以預(yù)放+功率放大器+信號波長轉(zhuǎn)換器為基礎(chǔ)架構(gòu),依據(jù)實際需求增加組合模塊,易于形成建設(shè)方案,后期易于排障維護,采用的4波段10G/2.5G混合傳輸技術(shù)規(guī)劃方式,應(yīng)用可操作性強,各項性能指標(biāo)優(yōu)秀,符合未來行業(yè)及技術(shù)發(fā)展需要,應(yīng)用效果良好。通過對傳輸節(jié)點、光功率損耗及鏈路信噪比等方面對其傳輸性能進行應(yīng)用分析,進行應(yīng)用性能測試,形成最終研究結(jié)論。
金詩文[5]（2020）在《反射式調(diào)制的雙向光纖通信系統(tǒng)的光放大技術(shù)的研究》文中研究表明光纖通信傳輸容量大、損耗低、傳輸頻帶寬且抗電磁干擾能力強,其發(fā)展涉及的范圍、影響力已遠遠超越其本身。而相干光通信技術(shù)因其高靈敏度、更長的中繼距離、更大的通信容量而成為熱門研究技術(shù)。傳統(tǒng)的相干光通信系統(tǒng)往往需要閉環(huán)的頻率跟蹤控制系統(tǒng),以便本地本振光相位跟蹤信號的載波相位。然而,穩(wěn)定鎖定載波相位漂移的復(fù)雜性使其在實際中的應(yīng)用較為困難。在對反射式調(diào)制的雙向相干光通信系統(tǒng)的研究中,減少了傳統(tǒng)的閉環(huán)頻率跟蹤系統(tǒng)的需求,在實際工程應(yīng)用中顯示出較大的發(fā)展?jié)摿?。論文在反射式調(diào)制的雙向相干光通信系統(tǒng)基礎(chǔ)上,重點研究了光放大器在其中的應(yīng)用。系統(tǒng)中調(diào)制信號與載波在同一根光纖內(nèi)傳輸,這種單纖雙向方式引起的背向散射噪聲增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性,這使得放大器在系統(tǒng)的應(yīng)用中將考慮的噪聲因素不僅僅是放大自發(fā)輻射噪聲、雙重瑞利背向散射噪聲等,更要考慮到雙向傳輸光纖中調(diào)制信號放大的同時載波背向散射噪聲的影響。研究結(jié)果表明,在綜合考慮放大自發(fā)輻射噪聲、背向散射噪聲等主要噪聲影響后,若將雙向摻鉺光纖放大器或分布式拉曼光纖放大器應(yīng)用于系統(tǒng),在給光信號帶來增益的同時也將放大背向散射噪聲,這會使得系統(tǒng)應(yīng)用價值大打折扣。而且系統(tǒng)只有單向傳輸信息,并沒有雙向放大的必要性。基于對系統(tǒng)光放大技術(shù)的進一步深刻剖析,本文考慮結(jié)合單向光放大的摻鉺光纖放大器和分立式拉曼光纖放大器應(yīng)用于反射式調(diào)制系統(tǒng),且從理論、仿真實驗方面對此進行了深刻探討,分析了放大器的增益、噪聲系數(shù)等情況,也分析了其在系統(tǒng)中應(yīng)用時的性能表現(xiàn),論證了其適用性。此外,考慮到分立式拉曼放大器泵浦效率的問題,本文也研究了一種雙程放大的分立式拉曼放大器,它利用光纖布拉格光柵反射泵浦光而實現(xiàn)信號光的兩次放大。仿真結(jié)果證明了它在提高泵浦效率方面的獨特優(yōu)勢,也進一步改善了反射式調(diào)制系統(tǒng)的性能。由于背向散射噪聲的影響,系統(tǒng)傳輸距離受限,其應(yīng)用也局限于局域網(wǎng)和城域網(wǎng)等應(yīng)用場景。但系統(tǒng)特殊的反射式調(diào)制方式,可在保密通信方面發(fā)揮作用。
牛佳寧[6]（2020）在《量子密鑰分發(fā)光網(wǎng)絡(luò)的資源分配機制研究》文中進行了進一步梳理量子密鑰分發(fā)技術(shù)（QKD）的出現(xiàn)為抵御未來計算能力高速發(fā)展帶來的信息安全問題提供了新的解決方案。近年來,QKD的理論已得到了初步完善,正逐漸從實驗室走向?qū)嶋H應(yīng)用。下一階段的發(fā)展重點將是大規(guī)模QKD組網(wǎng)技術(shù),從提高可擴展性及降低實施成本的角度出發(fā),將QKD與光網(wǎng)絡(luò)融合,即搭建量子密鑰分發(fā)光網(wǎng)絡(luò),成為了必然的發(fā)展趨勢。本論文圍繞如何在現(xiàn)有的光網(wǎng)絡(luò)資源中承載量子信號的傳輸這一核心問題,重點針對QKD與光網(wǎng)絡(luò)融合中噪聲干擾及資源競爭兩大挑戰(zhàn)展開研究,從提高可靠性及資源共享的高效性兩個層面提出相應(yīng)的資源分配方案,主要的研究工作和創(chuàng)新成果如下:（1）針對量子信號與經(jīng)典信號共纖傳輸中的多噪聲源抑制問題,提出了聯(lián)合優(yōu)化四波混頻與拉曼散射噪聲的波長分配（JOCA）方案。該方案中通過非等間隔信道位置選擇及拉曼散射最優(yōu)的信道間隔選擇,能夠同時降低四波混頻（FWM）及拉曼散射噪聲對QKD系統(tǒng)的影響。基于搭建的支持信道重構(gòu)的共纖傳輸實驗平臺展開了一系列噪聲測試實驗,實驗結(jié)果驗證了提出的JOCA方案能夠基本消除FWM噪聲干擾,同時使拉曼散射噪聲降低23%以上。對QKD系統(tǒng)的性能評估結(jié)果表明,密鑰生成率與傳統(tǒng)方案相比可提高2～3倍。除此之外,為了提高方案的實用性還研究了 JOCA方案在點對多點光接入網(wǎng)中的擴展應(yīng)用。在本文的仿真場景下,基于JOCA方案的量子光接入網(wǎng)的覆蓋范圍可提高至20 km,并且與傳統(tǒng)方案下的量子光接入網(wǎng)相比密鑰生成率最多可提升5倍。（2）針對動態(tài)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的時變噪聲干擾問題,提出了基于機器學(xué)習(xí)的噪聲抑制信道分配（ML-NSCA）方案。該方案中針對動態(tài)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)無法準(zhǔn)確預(yù)知這一挑戰(zhàn),設(shè)計了基于LightGBM的最佳量子信道預(yù)測模型,該模型采取基于蒙特卡洛的訓(xùn)練方法,解決了數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)未知條件下的噪聲預(yù)測問題。在此基礎(chǔ)上,根據(jù)預(yù)測結(jié)果采取周期性量子信道重構(gòu)方式保證QKD在時變噪聲下的可靠性。為了提高機器學(xué)習(xí)的性能,對特征衍生及提取方法進行了優(yōu)化。測試結(jié)果表明,設(shè)計的機器學(xué)習(xí)模型的預(yù)測準(zhǔn)確率能夠達到95%以上。提出的ML-NSCA方案提供了一種更加有效的時變噪聲干擾抑制方案,與目前典型的固定波帶信道分配（FBCA）方案以及性能預(yù)測信道分配（PPCA）方案相比,密鑰生成率最大可分別提升42%和31%。（3）針對QKD與數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)共存中的資源競爭問題,提出了密鑰量驅(qū)動的波長分配（KSD-WA）機制,并設(shè)計了啟發(fā)式優(yōu)化算法及基于深度強化學(xué)習(xí)的優(yōu)化算法。具體地,在基于密鑰池的密鑰存儲與管理技術(shù)的保障下,提出的KSD-WA機制通過支持量子信道重構(gòu)有效地回收網(wǎng)絡(luò)中的波長碎片來承載量子信號的傳輸。同時,在物理層噪聲干擾的限制下,為了保證生成的量子密鑰量能夠滿足加密需求,對KSD-WA方案中的波長選擇進行了優(yōu)化,提出了最小增益保證（MGG）算法。進一步地,為了提高有效性及智能性,設(shè)計了基于深度強化學(xué)習(xí)的優(yōu)化算法,實現(xiàn)了策略的自主學(xué)習(xí)。仿真結(jié)果表明,提出的MGG算法及深度強化學(xué)習(xí)算法能夠有效提高密鑰生成率,而深度強化學(xué)習(xí)算法表現(xiàn)出了更好的自適應(yīng)性。另外,在滿足同樣加密需求的情況下,現(xiàn)有的信道分配方案嚴(yán)重干擾數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的服務(wù)（高負載下的阻塞率將提高約10%）,而KSD-WA方案保證了數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量（與無QKD情況下相同）,極大地提高了 QKD與實際光網(wǎng)絡(luò)的兼容性。綜上所述,本文重點研究了 QKD光網(wǎng)絡(luò)中的資源分配機制,在噪聲干擾抑制及高效資源共享兩個方面提出了創(chuàng)新性的解決方案,并引入了機器學(xué)習(xí)進一步提高方案的高效性和智能性。本論文的研究提高了 QKD與光網(wǎng)絡(luò)融合的可行性,為促進大規(guī)模QKD光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展提供了技術(shù)支持。
孫劍[7]（2019）在《高速光纖通信系統(tǒng)中全光信號處理技術(shù)的研究》文中指出隨著信息時代到來,虛擬現(xiàn)實、物聯(lián)網(wǎng)、高清視頻直播等技術(shù)和業(yè)務(wù)深入人們的日常生活和工作,光纖通信系統(tǒng)時刻面對著巨大的帶寬需求。研究人員通過提高單通道速率、優(yōu)化頻譜效率以及開發(fā)新的復(fù)用維度等方法不斷增加系統(tǒng)容量,總結(jié)近30年來OFC會議上Post Deadline文章,可以發(fā)現(xiàn)實驗室中的光纖通信系統(tǒng)容量平均每四年提高10倍。使用多種技術(shù)相結(jié)合的方式可以非常有效地提高通信系統(tǒng)容量,但也將同時大幅增加網(wǎng)絡(luò)節(jié)點復(fù)雜度,進而對光信號處理能力提出更高的要求,如高質(zhì)量光信號源生成、多路信號同時處理、對信號波長和帶寬透明、降低節(jié)點復(fù)雜度等。能夠應(yīng)對復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境并且低成本的光信號處理技術(shù)將成為能否將實驗室中的超大容量系統(tǒng)成功商用化的關(guān)鍵因素。本文結(jié)合參與課題內(nèi)容,對正常色散區(qū)超連續(xù)譜生成機理、光時分復(fù)用（Optical Time Division Multiplexing,OTDM）分插復(fù)用器、全光波長轉(zhuǎn)換、寬度調(diào)諧脈沖生成以及全光相關(guān)器等這些光信號處理相關(guān)技術(shù)進行理論和實驗研究,得到一些有益的結(jié)論和成果,主要的創(chuàng)新點和研究成果如下:（1）理論研究了脈沖在高非線性光纖（Highly Non-linear Fiber,HNLF）正常色散區(qū)超連續(xù)譜演化過程中的光譜收縮現(xiàn)象。在正常色散區(qū),脈沖光譜存在能量由兩側(cè)波長向內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)移的機制,這種機制主要由四波混頻（Four Wave Mixing,FWM）過程中的能量回傳和群速度色散（Group Velocity Dispersion,GVD）導(dǎo)致的走離效應(yīng)共同作用引起,出現(xiàn)在光波分裂（Optical Wave Breaking,OWB）現(xiàn)象發(fā)生之后,其發(fā)生的傳輸距離與脈沖峰值功率和光纖色散成反比。另外受激拉曼散射（Stimulated Raman Scattering,SRS）和交叉相位調(diào)制（Cross-Phase Modulation,XPM）效應(yīng)對光譜收縮現(xiàn)象具有不同影響,表現(xiàn)為:當(dāng)脈沖內(nèi)同一時刻重疊的頻率分量間隔達到拉曼增益范圍時,在SRS的作用下短波長分量會將能量轉(zhuǎn)移給長波長分量,導(dǎo)致短波長分量收縮速度快于長波長分量;XPM在脈沖前后沿表現(xiàn)為不同特性,分別體現(xiàn)為紅移和藍移,這會導(dǎo)致兩側(cè)光譜收縮不同步。（2）理論研究了 HNLF正常色散區(qū)脈沖前后沿尾部非頻移部分演化過程。SRS加速了前沿非頻移部分的能量減弱過程,減緩了后沿非頻移分量能量減弱過程,三階色散和自陡峭效應(yīng)雖然可以導(dǎo)致光譜不對稱展寬,但對于尾部非頻移分量影響較小;XPM對非頻移部分影響表現(xiàn)為脈沖不同頻率分量在前后沿重合時,能量較強的部分對能量較弱的非頻移部分進行相位調(diào)制,最先在靠近脈沖中心的位置發(fā)生,前沿的非頻移部分出現(xiàn)紅移,而后沿部分出現(xiàn)藍移,傳輸過程中非頻移部分一直受到XPM作用,紅移部分持續(xù)紅移,藍移部分持續(xù)藍移,波長逐漸靠近前后沿頻移部分。（3）分別基于XPM和自相位調(diào)制（Self-Phase Modulation,SPM）效應(yīng)提出了雙向使用高非線性光纖結(jié)構(gòu)的全光分插復(fù)用和波長轉(zhuǎn)換方案,并進行了實驗驗證,相比于已有的方案,文中提出方案在僅使用一段HNLF的條件下實現(xiàn)了同時對兩路OTDM信號分別進行處理,減少了使用器件數(shù)量,簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu),進行了 2*80 Gbit/s OTDM信號分插復(fù)用實驗以及50 Gbit/s和20 Gbit/s信號同時波長轉(zhuǎn)換實驗,實驗結(jié)果表明提出的結(jié)構(gòu)都實現(xiàn)了信號無誤碼接收,具有良好的信號處理能力。（4）分別基于鈮酸鋰調(diào)制器的偏振特性和行波特性提出了兩種寬度可調(diào)諧脈沖生成方案,并進行了理論分析和實驗驗證。相比于現(xiàn)有方案,提出的方案在僅采用一個單驅(qū)動強度調(diào)制器情況下實現(xiàn)了脈沖占空比21%-50%范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào),簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。利用提出的寬度可調(diào)諧脈沖生成結(jié)構(gòu)分別進行了 40Gb/s OTDM信號解復(fù)用和80 Gb/s OTDM信號100 km傳輸解復(fù)用實驗,都實現(xiàn)了實現(xiàn)了無誤碼接收,實驗表明提出的結(jié)構(gòu)具備對高速光信號處理的能力。（5）提出了一種基于多模光纖中模式色散的全光相關(guān)器。理論和實驗研究證明短脈沖光以不同角度從不同位置注入到多模光纖中可以激勵起離散的模式群,這些模式群因模式色散在光纖輸出端會形成特有的脈沖響應(yīng),依此可以建立空間到時間的一一對應(yīng)關(guān)系。搭建了基于模式色散的全光相關(guān)器實驗結(jié)構(gòu),完成了對8-bit碼元的全光檢測實驗。另外當(dāng)相關(guān)器脈沖響應(yīng)為矩形時,提出的結(jié)構(gòu)可以用于實現(xiàn)全光積分,并進行了實驗驗證。
姜壽林[8]（2019）在《面向大容量光纖通信的弱耦合空分復(fù)用光纖及關(guān)鍵器件》文中研究表明自高錕先生提出以玻璃作為光通信媒介以來,得益于光纖設(shè)計制備、波分復(fù)用、寬帶放大、高階調(diào)制和相干接收等技術(shù)的發(fā)展,光纖傳輸容量實現(xiàn)了持續(xù)高速增長,而今,光纖已成為全球通信網(wǎng)絡(luò)的基石。隨著5G、大數(shù)據(jù)、云存儲、云計算、高清視頻等的迅速發(fā)展,全球因特網(wǎng)數(shù)據(jù)流量預(yù)計仍將以年均約26%的速度高速增長,“萬物互聯(lián)”的新時代對于光纖傳輸容量提出了更高的要求。然而由于非線性效應(yīng)以及光致連續(xù)損傷效應(yīng),傳統(tǒng)技術(shù)手段難以維持光纖傳輸容量的高速增長。而空分復(fù)用技術(shù)能夠充分利用光纖的空間維度,通過正交模式復(fù)用或多纖芯復(fù)用的技術(shù)手段,有望實現(xiàn)單根光纖傳輸容量的成倍增長。研究空分復(fù)用技術(shù)對于實現(xiàn)下一代大容量光纖通信具有重要意義。本文聚焦于弱耦合空分復(fù)用特種光纖及關(guān)鍵器件相關(guān)的研究,具體研究內(nèi)容包括:低模間串?dāng)_少模光纖設(shè)計與性能表征、寬帶弱耦合多芯光纖設(shè)計、模分復(fù)用關(guān)鍵器件設(shè)計與制備等方面。論文的創(chuàng)新點和主要研究成果如下:1)針對階躍少模光纖中LP21模與LP02模之間存在較強模式耦合的問題,創(chuàng)新性地提出了環(huán)輔助型少模光纖結(jié)構(gòu)。通過優(yōu)化環(huán)輔助結(jié)構(gòu)的參數(shù),設(shè)計制備了最小模間有效折射率差為1.8×10-3的環(huán)輔助型四模光纖,是階躍折射率四模光纖中最小有效折射率差的2.2倍。1550 nm波長處各模式平均損耗與模式相關(guān)損耗分別為0.23 dB/km和0.02dB/km,與階躍折射率少模光纖相比,由于環(huán)輔助結(jié)構(gòu)引入的額外損耗小于0.01 dB/km。首次基于相位噪聲補償掃描波長干涉儀技術(shù)實現(xiàn)了23 km少模光纖分布式模式耦合的連續(xù)測量,結(jié)果表明,環(huán)輔助型少模光纖具有更好的魯棒性,在強擾動情況下LP21與LP02的模間串?dāng)_得到有效抑制。進一步的,設(shè)計了環(huán)輔助型七模光纖,支持12個獨立空間信道,最小模間有效折射率差約1.7×10-3。2)針對高密度多芯光纖截止波長長、可用帶寬小的問題,通過優(yōu)化異質(zhì)纖芯的溝槽參數(shù),能夠很好地平衡串?dāng)_、有效模場面積以及截止波長之間的折衷關(guān)系,在保證低串?dāng)_的同時,大幅提高多芯光纖的可用波長范圍。詳述了不同纖芯的參數(shù)優(yōu)化與選擇方案,設(shè)計了125-μm包層六芯和八芯光纖,其中六芯光纖串?dāng)_小于-30 dB/100km,截止波長約1300 nm,相較于已報道同等串?dāng)_水平的其它多芯光纖,單模工作波長范圍提高為原來的3倍左右;八芯光纖串?dāng)_小于-30 dB/km,截止波長為1260 nm,能夠滿足接入網(wǎng)和數(shù)據(jù)中心等短距離應(yīng)用場景的需求。3)制備了高性能的寬帶低插損LP11模式耦合器,最低插入損耗僅0.3 dB,在1480-1640 nm波長范圍內(nèi)模斑清晰可見,插入損耗小于0.6 dB?；谥苽涞钠骷罱藘赡?fù)用/解復(fù)用器件,并在15 km少模光纖中分別實現(xiàn)了25 Gbit/s NRZ信號和20 Gbit/s PAM4信號的傳輸?；谌ｑ詈夏Ｐ?提出了一種手性耦合光纖型方向角非對稱模式(LPmn模,m≠0)旋轉(zhuǎn)器,并利用光束傳播法進行了仿真驗證。在傳統(tǒng)的基于保偏少模光纖的模式旋轉(zhuǎn)器中,需要使得入射模式瓣方向與光纖快軸成指定夾角。而在本文所設(shè)計的模式旋轉(zhuǎn)器中,能夠?qū)⑷我馊肷涞腖Pmn模（m≠0）旋轉(zhuǎn)為與其正交的簡并模式。以LP11模為例,對于任意入射模式瓣方向的LP11模,C波段內(nèi)旋轉(zhuǎn)效率高于97%,模式消光比優(yōu)于29 dB。這一設(shè)計方案可拓展至任意高階方向角非對稱模式,有望用于簡并LP模式的復(fù)用。綜上所述,本論文旨在通過新型光纖與器件的設(shè)計制備,探索改進弱耦合空分復(fù)用光纖通信系統(tǒng)性能的方法。本文從耦合模理論、光纖設(shè)計與表征、器件設(shè)計與制備等方面進行了系統(tǒng)研究,所發(fā)展的新型光纖及器件有望進一步推動低成本弱耦合空分復(fù)用技術(shù)的實用化。
吳函[9]（2019）在《新型隨機光纖激光器的實現(xiàn)及應(yīng)用》文中指出光纖激光器具有結(jié)構(gòu)相對簡單、光束質(zhì)量好、效率高、熱管理方便、能耗低等明顯優(yōu)勢,已成為包括光譜學(xué)、工業(yè)制造、生物醫(yī)療、非線性光學(xué)以及國防安全等多個領(lǐng)域不可或缺的工具。近年來,一種新型的有異于常規(guī)光纖激光器諧振腔結(jié)構(gòu)的隨機光纖激光器引起了學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。隨機光纖激光器無需常規(guī)光纖激光器中界限明確的諧振腔,從而降低了對腔體設(shè)計的要求,具備結(jié)構(gòu)更加簡單、可靠性更高、設(shè)計更加靈活等突出優(yōu)點。近些年的研究表明,隨機光纖激光器在高功率、高效率激光輸出、多波長激光輸出及特殊波段激光輸出及相關(guān)應(yīng)用方面已展現(xiàn)出其獨特的優(yōu)勢。然而,作為一個尚未成熟的新研究課題,基于隨機光纖激光器的輸出特性及物理內(nèi)涵的研究還有待完善,隨機光纖激光器的性能的提升及結(jié)構(gòu)的優(yōu)化還存在很大空間,而基于隨機光纖激光器的潛在應(yīng)用拓展也尚處于摸索階段。在國家自然科學(xué)基金重點項目及重大項目子課題的支持下,本團隊在隨機光纖激光器領(lǐng)域開展了多年的研究,關(guān)于短腔隨機光纖激光器的研究成果被美國光學(xué)學(xué)會評選為2014年度重要光學(xué)進展,開拓了高功率隨機光纖激光器的研究方向。本論文以基于瑞利散射反饋的隨機光纖激光器為研究主體,針對新型隨機光纖激光器的設(shè)計、輸出特性及應(yīng)用拓展開展了一系列研究工作。利用混合增益概念實現(xiàn)多種新型隨機光纖激光器,實現(xiàn)了多個波段的高性能隨機激光器。針對級聯(lián)拉曼隨機光纖激光器,提出了多種緊湊型低成本高性能級聯(lián)拉曼隨機光纖激光器方案。對隨機光纖激光器的光譜輸出強度特性進行了統(tǒng)計分析。在光纖隨機激光的應(yīng)用方面,利用隨機光纖激光器時域強度波動的隨機性,將隨機光纖激光器應(yīng)用于時域鬼成像系統(tǒng)中的光源;利用隨機光纖激光器的結(jié)構(gòu)簡單、輸出功率高及輸出波長設(shè)計靈活的特點,將隨機光纖激光器應(yīng)用于高階拉曼放大系統(tǒng)的泵浦源。本論文的成果進一步完善了隨機光纖激光器的研究體系。本論文的主要研究工作如下:（1）介紹了隨機光纖激光器的發(fā)展及理論模型,并在此基礎(chǔ)上提出了一種利用摻鐿光纖同時提供摻鐿增益及瑞利反饋的的弱摻鐿隨機光纖激光器理論模型,仿真結(jié)果表明通過優(yōu)化摻鐿濃度,可以實現(xiàn)基于百米級摻鐿光纖的低閾值高效率隨機光纖激光器,為1μm波段隨機光纖激光器的設(shè)計提供了新思路。（2）利用混合增益概念和腔體設(shè)計優(yōu)化,充分發(fā)揮不同光纖波導(dǎo)中增益的特點,設(shè)計并實現(xiàn)了多種高性能混合增益新型隨機光纖激光器。采用后向泵浦摻鉺-拉曼隨機光纖激光器實現(xiàn)了1.5μm波段低閾值、高效率隨機光纖激光器,通過理論模型仿真對腔體設(shè)計進行優(yōu)化,實驗實現(xiàn)了在2W泵浦功率下65.5%的光光轉(zhuǎn)化效率,為目前1.5μm波段報道的隨機激光最高光光轉(zhuǎn)化效率。設(shè)計新型共腔式摻鐿-拉曼隨機光纖激光器,可以先后實現(xiàn)摻鐿光纖隨機激光和摻鐿-拉曼光纖隨機激光的激射,為1μm波段高效率隨機光纖激光器的設(shè)計提供了結(jié)構(gòu)更簡單的平臺。設(shè)計并實現(xiàn)了半開腔摻鐿-布里淵隨機光纖激光器,首次實現(xiàn)了1μm波段多波長布里淵光纖隨機激光,為多波長隨機光纖激光器的工作波段拓展提供了新的思路。（3）設(shè)計并實現(xiàn)了多種新型級聯(lián)拉曼隨機光纖激光器。利用摻鐿光纖激光器（即拉曼隨機激光泵浦源）中的泵浦合束器信號端連接寬帶點式反射鏡的方式,為多級拉曼光纖隨機激光構(gòu)建新型前向泵浦結(jié)構(gòu),避免了之前報道方案中多個能承受高功率的特殊波段光纖光柵或波分復(fù)用器的使用,為級聯(lián)拉曼光纖激光器的設(shè)計和實用化提供了新的解決方案。進一步的,設(shè)計了基于放大的自發(fā)輻射光源泵浦的無光纖光柵或波分復(fù)用器結(jié)構(gòu)的新型級聯(lián)拉曼隨機光纖激光器,其輸出的級聯(lián)拉曼隨機激光具有更佳的時域穩(wěn)定性。針對級聯(lián)多波長拉曼隨機光纖激光器的設(shè)計,通過在光纖環(huán)反射鏡中插入一段多模光纖構(gòu)建基于多模干涉點式反饋的級聯(lián)多波長拉曼隨機激光器,具有工作波段廣、構(gòu)建簡單、設(shè)計靈活和成本低等優(yōu)勢。（4）在隨機光纖激光器輸出特性實驗研究方面,針對偏振泵浦拉曼隨機光纖激光器輸出的偏振相關(guān)特性,探索了通過在光纖環(huán)反射鏡中調(diào)控斯托克斯光偏振態(tài)的方式實現(xiàn)對隨機激光內(nèi)調(diào)制的可能性,首次實現(xiàn)了基于偏振調(diào)控的隨機光纖激光器。針對拉曼隨機光纖激光器輸出光譜強度特性,實驗測試了拉曼隨機光纖激光器在不同激射狀態(tài)下的光譜強度統(tǒng)計特性,證實了基于拉曼增益和光纖瑞利散射弱反饋的隨機激光其光譜強度統(tǒng)計特性同樣存在閾值前的高斯分布到閾值附近的萊維分布再到遠超閾值后的高斯分布的轉(zhuǎn)變。（5）對隨機光纖激光器的應(yīng)用拓展進行相關(guān)探索。對摻鐿隨機光纖激光器時域輸出信號的定量分析表明,隨機光纖激光器的輸出時域強度波動具有很好的隨機性,可以充當(dāng)時域鬼成像的理想光源,基于隨機光纖激光器的時域鬼成像信號質(zhì)量及準(zhǔn)確性均優(yōu)于基于常規(guī)有腔摻鐿光纖激光器光源的結(jié)果。在高階拉曼放大系統(tǒng)方面,級聯(lián)拉曼隨機光纖激光器可以為1.2μm波段高功率光源提供有效的解決方案,采用高功率1280 nm拉曼隨機光纖激光器作為三階拉曼放大系統(tǒng)泵浦源,實驗首次實現(xiàn)了基于三階拉曼放大的準(zhǔn)無損傳輸系統(tǒng),100 km光纖鏈路上信號光的功率波動僅為1 dB,是目前實驗報道的最好無損傳輸效果。
孫淑娟[10]（2019）在《三階拉曼光纖放大器的研究與應(yīng)用》文中提出隨著光纖通信技術(shù)的發(fā)展,無中繼光傳輸距離越來越長,由過去的幾十公里到現(xiàn)在的幾百公里。由于無中繼光傳輸距離受限于光纖的衰減、色散和非線性效應(yīng)等因素,當(dāng)光纖傳輸損耗超過90dB,傳統(tǒng)的無中繼光傳輸技術(shù)已經(jīng)無法實現(xiàn)現(xiàn)有傳輸損耗的突破,需要尋求新的光傳輸技術(shù)來延長無中繼傳輸距離。拉曼光纖放大器（FRA）以傳輸光纖本身作為增益介質(zhì)對信號實現(xiàn)分布式放大,具有增益高、帶寬大、噪聲低等優(yōu)點,使其成為無中繼光傳輸系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一?，F(xiàn)有一階和二階FRA對光傳輸系統(tǒng)的優(yōu)化能力有限,而三階FRA在達到相同增益的情況下具有更低的等效噪聲指數(shù),因而能明顯改善系統(tǒng)性能,實現(xiàn)更遠的無中繼傳輸。本文重點圍繞著三階拉曼光纖放大器展開,主要分析了三階FRA的數(shù)學(xué)模型及其求解方法,針對三階FRA的噪聲和增益等關(guān)鍵性能指標(biāo),提出了一種基于半導(dǎo)體激光器的多泵浦波長的新型三階拉曼光纖放大器,優(yōu)化了激光激射和相對強度噪聲（RIN）對系統(tǒng)的影響,并對基于該新型三階拉曼光纖放大器的高速超長無中繼光傳輸系統(tǒng)進行了實驗。具體研究工作如下:（1）基于受激拉曼散射效應(yīng)基本理論,研究了三階FRA的原理,并根據(jù)現(xiàn)有一階、二階和傳統(tǒng)三階FRA結(jié)構(gòu),設(shè)計了一種基于半導(dǎo)體激光器的多泵浦波長的新型三階FRA結(jié)構(gòu)。（2）通過對單泵浦單信號的一階FRA傳輸方程的研究,拓展推導(dǎo)了三階FRA泵浦光、信號光、瑞利散射、雙瑞利散射（DRS）和放大的自發(fā)輻射（ASE）噪聲的數(shù)學(xué)模型,并給出了在初值和邊值條件下三階拉曼光纖放大器數(shù)學(xué)模型的求解方法。（3）通過分析拉曼光纖放大器的噪聲來源和相關(guān)指標(biāo)參數(shù),仿真分析了在DRS和ASE噪聲的影響下,一階、二階和三階FRA的性能,并得出結(jié)論:傳統(tǒng)三階FRA比一階FRA有2.1dB系統(tǒng)光信噪比（OSNR）改善,傳統(tǒng)三階FRA比二階FRA有1.2dB的系統(tǒng)OSNR改善,新型三階FRA比二階FRA有0.9dB的系統(tǒng)OSNR改善。（4）采用基于半導(dǎo)體激光器的多泵浦波長的新型三階拉曼光纖放大器設(shè)計了單波50Gbit/s與100Gbit/s的高速率超長無中繼傳輸系統(tǒng),在國內(nèi)首次實現(xiàn)了單波50Gbit/s、線路總損耗103.95dB和單波100Gbit/s、線路總損耗101.27dB的傳輸系統(tǒng)。
二、Safety Guide-Line and Requirements for Distributed Raman Amplification and its Applications to WDM Transmission Systems（論文開題報告）
（1）論文研究背景及目的
此處內(nèi)容要求：
首先簡單簡介論文所研究問題的基本概念和背景，再而簡單明了地指出論文所要研究解決的具體問題，并提出你的論文準(zhǔn)備的觀點或解決方法。
寫法范例：
本文主要提出一款精簡64位RISC處理器存儲管理單元結(jié)構(gòu)并詳細分析其設(shè)計過程。在該MMU結(jié)構(gòu)中,TLB采用叁個分離的TLB,TLB采用基于內(nèi)容查找的相聯(lián)存儲器并行查找,支持粗粒度為64KB和細粒度為4KB兩種頁面大小,采用多級分層頁表結(jié)構(gòu)映射地址空間,并詳細論述了四級頁表轉(zhuǎn)換過程,TLB結(jié)構(gòu)組織等。該MMU結(jié)構(gòu)將作為該處理器存儲系統(tǒng)實現(xiàn)的一個重要組成部分。
（2）本文研究方法
調(diào)查法：該方法是有目的、有系統(tǒng)的搜集有關(guān)研究對象的具體信息。
觀察法：用自己的感官和輔助工具直接觀察研究對象從而得到有關(guān)信息。
實驗法：通過主支變革、控制研究對象來發(fā)現(xiàn)與確認事物間的因果關(guān)系。
文獻研究法：通過調(diào)查文獻來獲得資料，從而全面的、正確的了解掌握研究方法。
實證研究法：依據(jù)現(xiàn)有的科學(xué)理論和實踐的需要提出設(shè)計。
定性分析法：對研究對象進行“質(zhì)”的方面的研究，這個方法需要計算的數(shù)據(jù)較少。
定量分析法：通過具體的數(shù)字，使人們對研究對象的認識進一步精確化。
跨學(xué)科研究法：運用多學(xué)科的理論、方法和成果從整體上對某一課題進行研究。
功能分析法：這是社會科學(xué)用來分析社會現(xiàn)象的一種方法，從某一功能出發(fā)研究多個方面的影響。
模擬法：通過創(chuàng)設(shè)一個與原型相似的模型來間接研究原型某種特性的一種形容方法。
三、Safety Guide-Line and Requirements for Distributed Raman Amplification and its Applications to WDM Transmission Systems（論文提綱范文）
（1）高速光WDM系統(tǒng)中的非線性效應(yīng)及其補償（論文提綱范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 緒論 |
| 1.1 研究背景和意義 |
| 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 |
| 1.2.1 光波分復(fù)用系統(tǒng) |
| 1.2.2 數(shù)字反向傳輸算法 |
| 1.2.3 概率整形技術(shù) |
| 1.3 論文的主要工作內(nèi)容 |
| 1.4 論文的組織結(jié)構(gòu) |
| 第二章 相干光WDM通信系統(tǒng) |
| 2.1 相干光通信系統(tǒng)概述 |
| 2.2 相干光系統(tǒng)理論模型 |
| 2.2.1 光發(fā)射機 |
| 2.2.2 光纖信道 |
| 2.2.3 光接收機 |
| 2.3 相干光通信系統(tǒng)的DSP算法原理 |
| 2.3.1 頻偏估計 |
| 2.3.2 相偏估計 |
| 2.3.3 時鐘提取和同步 |
| 2.4 本章小結(jié) |
| 第三章 相干光WDM傳輸系統(tǒng)的非線性效應(yīng)及噪聲估計模型 |
| 3.1 光通信的非線性效應(yīng) |
| 3.1.1 受激布里淵散射和受激拉曼散射 |
| 3.1.2 自相位調(diào)制和交叉相位調(diào)制 |
| 3.1.3 四波混頻 |
| 3.2 非線性效應(yīng)理論推導(dǎo) |
| 3.2.1 波動方程 |
| 3.2.2 亥姆赫茲方程推導(dǎo) |
| 3.3 相干光WDM系統(tǒng)中非線性噪聲的估計模型 |
| 3.3.1 非線性效應(yīng)的微擾分析 |
| 3.3.2 非線性效應(yīng)噪聲模型 |
| 3.3.3 相干光WDM系統(tǒng)非線性效應(yīng)的仿真分析 |
| 3.3.4 非線性噪聲的主要成分 |
| 3.3.5 彈性光WDM系統(tǒng)非線性效應(yīng)的仿真分析 |
| 3.4 本章小結(jié) |
| 第四章 相干光傳輸系統(tǒng)傳輸補償算法 |
| 4.1 非線性薛定諤方程及其分布傅里葉數(shù)值解法 |
| 4.2 非線性薛定諤方程求解的仿真分析 |
| 4.3 基于數(shù)字反向傳輸算法的非線性補償 |
| 4.3.1 數(shù)字反向傳輸算法理論 |
| 4.3.2 DBP及有關(guān)分布傅里葉計算方法 |
| 4.3.3 DBP補償算法仿真結(jié)果分析 |
| 4.4 基于二分搜索的改進DBP補償方案 |
| 4.4.1 改良DBP算法原理 |
| 4.4.2 代價函數(shù)的設(shè)計 |
| 4.4.3 基于二分的搜索算法 |
| 4.4.4 性能分析 |
| 4.5 本章小結(jié) |
| 第五章 概率整形與數(shù)字反向傳輸算法的聯(lián)合補償方案 |
| 5.1 概率整形技術(shù) |
| 5.1.1 研究的必要性 |
| 5.1.2 概率整形原理分析 |
| 5.1.3 信號分布和映射規(guī)則 |
| 5.2 常規(guī)恒等量分布匹配 |
| 5.2.1 算法原理 |
| 5.2.2 應(yīng)用CCDM的光通信系統(tǒng) |
| 5.2.3 CCDM仿真分析 |
| 5.3 概率整形和數(shù)字反向傳輸算法聯(lián)合補償仿真 |
| 5.3.1 聯(lián)合補償方案設(shè)計 |
| 5.3.2 聯(lián)合補償性能分析 |
| 5.3.3 不同步長大小下傳輸性能分析 |
| 5.3.4 不同光纖跨段大小下傳輸性能分析 |
| 5.4 本章小結(jié) |
| 第六章 總結(jié)與展望 |
| 6.1 總結(jié) |
| 6.2 展望 |
| 參考文獻 |
| 致謝 |
| 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄 |
（2）基于低損耗光纖的隨機光纖激光點式傳感系統(tǒng)研究（論文提綱范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 緒論 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 光放大技術(shù) |
| 1.2.1 摻鉺光纖放大(EDFA)技術(shù) |
| 1.2.2 分布式拉曼放大技術(shù) |
| 1.3 長距離光纖傳輸/傳感國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 |
| 1.3.1 隨機光纖激光器在點式光纖傳感中的應(yīng)用 |
| 1.3.2 隨機光纖激光器在分布式光纖傳感中的應(yīng)用 |
| 1.4 本文的結(jié)構(gòu)安排 |
| 第二章 隨機光纖激光器的相關(guān)原理 |
| 2.1 隨機光纖激光器的激射原理及基本結(jié)構(gòu) |
| 2.1.1 隨機光纖激光器的激射原理 |
| 2.1.2 隨機光纖激光器的結(jié)構(gòu) |
| 2.2 隨機光纖激光器的理論模型 |
| 2.2.1 基于穩(wěn)態(tài)方程的功率平衡模型 |
| 2.2.2 基于非線性薛定諤方程(NLSE)的動態(tài)模型 |
| 2.3 本章小結(jié) |
| 第三章 基于低損耗光纖的隨機光纖激光器理論研究 |
| 3.1 仿真參數(shù)的測量 |
| 3.1.1 光纖損耗系數(shù)的測量 |
| 3.1.2 后向瑞利散射系數(shù)的測量 |
| 3.1.3 拉曼增益譜的測量 |
| 3.2 仿真結(jié)果與分析 |
| 3.3 本章小結(jié) |
| 第四章 基于低損耗光纖的隨機光纖激光器 |
| 4.1 實驗裝置及原理 |
| 4.2 光纖100km情況下實驗結(jié)果與討論 |
| 4.2.1 基于ULL G.652B光纖的實驗結(jié)果 |
| 4.2.2 基于不同光纖的隨機激光器的實驗結(jié)果對比 |
| 4.3 光纖150km情況下實驗結(jié)果與討論 |
| 4.4 本章小結(jié) |
| 第五章 基于低損耗光纖的隨機光纖激光點式傳感系統(tǒng) |
| 5.1 實驗裝置及傳感原理 |
| 5.2 實驗結(jié)果與討論 |
| 5.3 本章小結(jié) |
| 第六章 總結(jié)與展望 |
| 6.1 全文總結(jié) |
| 6.2 未來工作展望 |
| 致謝 |
| 參考文獻 |
| 攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果 |
（3）光纖傳輸系統(tǒng)中隨機分布式散射的研究與應(yīng)用（論文提綱范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 緒論 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 研究現(xiàn)狀 |
| 1.3 現(xiàn)有研究存在的問題 |
| 1.4 研究內(nèi)容與意義 |
| 1.5 本文組織結(jié)構(gòu) |
| 2 光纖散射的理論模型及應(yīng)用 |
| 2.1 瑞利散射的原理及理論模型 |
| 2.2 光纖布里淵散射的原理及理論模型 |
| 2.3 光纖拉曼散射和拉曼放大的基本原理和模型 |
| 2.4 本章小結(jié) |
| 3 光纖后向散射對單纖雙向光纖通信系統(tǒng)影響的研究 |
| 3.1 典型單纖雙向系統(tǒng)及其問題 |
| 3.2 光纖后向散射的特性 |
| 3.3 后向散射對上行信號誤碼率的影響 |
| 3.4 本章小結(jié) |
| 4 單纖雙向系統(tǒng)中后向瑞利散射噪聲抑制的研究 |
| 4.1 單纖雙向PON的實現(xiàn)及其問題 |
| 4.2 一種基于正交編碼的單纖雙向PON架構(gòu) |
| 4.3 基于正交編碼的單纖雙向PON性能測試 |
| 4.4 本章小結(jié) |
| 5 基于香農(nóng)極限理論的OTDR性能分析與動態(tài)范圍提升方法 |
| 5.1 OTDR系統(tǒng)架構(gòu) |
| 5.2 OTDR實現(xiàn)光纖損耗測試的數(shù)學(xué)模型 |
| 5.3 基于香農(nóng)極限理論的OTDR性能分析 |
| 5.4 基于線性調(diào)頻信號和電域頻分復(fù)用的大動態(tài)范圍OTDR |
| 5.5 本章小結(jié) |
| 6 光纖布里淵散射的改進模型 |
| 6.1 布里淵散射與瑞利散射的改進功率耦合模型 |
| 6.2 改進功率耦合模型的實驗驗證 |
| 6.3 本章小結(jié) |
| 7 光纖拉曼放大系統(tǒng)噪聲功率譜模型和光場傳輸模型的研究 |
| 7.1 基于拉曼放大的光纖通信系統(tǒng) |
| 7.2 分布式光纖拉曼放大系統(tǒng)中隨機分布式噪聲的精確建模 |
| 7.3 分布式光纖拉曼傳輸系統(tǒng)的信號光場傳輸模型 |
| 7.4 本章小結(jié) |
| 8 總結(jié)與展望 |
| 8.1 論文總結(jié) |
| 8.2 工作展望 |
| 致謝 |
| 參考文獻 |
| 附錄1 攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄 |
| 附錄2 縮略詞中英文對照表 |
（4）某省超長跨距光纖通信技術(shù)應(yīng)用研究（論文提綱范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 緒論 |
| 1.1 課題背景及意義 |
| 1.1.1 課題背景 |
| 1.1.2 課題意義 |
| 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 |
| 1.3 本文研究主要內(nèi)容 |
| 第2章 超長跨距光纖通信技術(shù)原理 |
| 2.1 光纖通信技術(shù)分析 |
| 2.1.1 光纖通信介紹 |
| 2.1.2 光纖傳輸理論 |
| 2.2 光纖通信模塊分析 |
| 2.2.1 波長轉(zhuǎn)換設(shè)備 |
| 2.2.2 功率放大設(shè)備 |
| 2.2.3 前置放大設(shè)備 |
| 2.2.4 拉曼放大設(shè)備 |
| 2.2.5 遙泵放大設(shè)備 |
| 2.3 超長跨距光傳輸設(shè)計方法 |
| 2.3.1 統(tǒng)計設(shè)計法 |
| 2.3.2 最壞值設(shè)計法 |
| 2.3.3 半統(tǒng)計設(shè)計法 |
| 2.4 本章小結(jié) |
| 第3章 超長跨距光纖通信影響因素及關(guān)鍵技術(shù) |
| 3.1 超長跨距光纖通信影響因素 |
| 3.1.1 信噪比受限影響因素 |
| 3.1.2 非線性影響因素 |
| 3.1.3 色散受限影響因素 |
| 3.1.4 敏感度影響因素 |
| 3.2 超長跨距光纖通信關(guān)鍵技術(shù) |
| 3.2.1 遙泵技術(shù) |
| 3.2.2 前向糾錯技術(shù) |
| 3.2.3 色散補償技術(shù) |
| 3.3 本章小結(jié) |
| 第4章 某省超長跨距光纖通信技術(shù)應(yīng)用研究 |
| 4.1 某省超長跨距應(yīng)用方案分析 |
| 4.1.1 某省超長跨距傳輸系統(tǒng)組網(wǎng)應(yīng)用分析 |
| 4.1.2 某省超長跨距傳輸系統(tǒng)應(yīng)用分析 |
| 4.1.3 某省超長跨距傳輸系統(tǒng)監(jiān)控信道應(yīng)用分析 |
| 4.2 某省超長跨距光纖傳輸性能應(yīng)用分析 |
| 4.2.1 某省超長跨距傳輸節(jié)點介紹 |
| 4.2.2 光功率損耗分析 |
| 4.2.3 鏈路信噪比分析 |
| 4.3 某省超長跨距光纖通信技術(shù)性能測試分析 |
| 4.4 本章小結(jié) |
| 第5章 結(jié)論與展望 |
| 5.1 結(jié)論 |
| 5.2 未來展望 |
| 參考文獻 |
| 作者簡介 |
| 致謝 |
（5）反射式調(diào)制的雙向光纖通信系統(tǒng)的光放大技術(shù)的研究（論文提綱范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 緒論 |
| 1.1 課題的研究背景 |
| 1.2 課題的研究意義 |
| 1.3 本文章節(jié)安排 |
| 第二章 光放大器理論基礎(chǔ)及物理模型 |
| 2.1 EDFA理論基礎(chǔ) |
| 2.1.1 光與物質(zhì)的作用 |
| 2.1.2 Er~(3+)能級結(jié)構(gòu) |
| 2.2 EDFA的物理模型 |
| 2.2.1 EDFA的速率—傳輸方程 |
| 2.2.2 EDFA的簡化理論模型 |
| 2.2.3 EDFA的結(jié)構(gòu)組成 |
| 2.3 RFA理論基礎(chǔ) |
| 2.4 RFA物理模型 |
| 2.4.1 RFA的傳輸方程 |
| 2.4.2 數(shù)值分析方法求解 |
| 2.4.3 RFA的結(jié)構(gòu)組成 |
| 2.5 EDFA/RFA的工作特性 |
| 2.5.1 增益特性 |
| 2.5.2 噪聲特性 |
| 2.5.3 應(yīng)用方式 |
| 2.6 本章小結(jié) |
| 第三章 反射式調(diào)制系統(tǒng)及其光放大器設(shè)計 |
| 3.1 新型反射式調(diào)制系統(tǒng)簡介 |
| 3.1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其原理 |
| 3.1.2 系統(tǒng)的應(yīng)用價值 |
| 3.1.3 系統(tǒng)的主要噪聲 |
| 3.2 EDFA在反射式調(diào)制系統(tǒng)中的應(yīng)用分析 |
| 3.2.1 雙向EDFA在系統(tǒng)中的應(yīng)用簡析 |
| 3.2.2 結(jié)合單向光放大的EDFA結(jié)構(gòu) |
| 3.3 RFA在反射式調(diào)制系統(tǒng)中的應(yīng)用分析 |
| 3.3.1 分布式RFA在系統(tǒng)的應(yīng)用簡析 |
| 3.3.2 分立式RFA在系統(tǒng)的應(yīng)用簡析 |
| 3.4 本章小結(jié) |
| 第四章 系統(tǒng)性能分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化 |
| 4.1 實驗系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡介 |
| 4.2 反射式調(diào)制系統(tǒng)的實驗研究 |
| 4.3 基于DCF的分立式RFA結(jié)構(gòu)優(yōu)化與系統(tǒng)仿真 |
| 4.4 本章小結(jié) |
| 第五章 總結(jié)與展望 |
| 致謝 |
| 參考文獻 |
| 攻讀碩士期間的研究成果 |
（6）量子密鑰分發(fā)光網(wǎng)絡(luò)的資源分配機制研究（論文提綱范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 緒論 |
| 1.1 量子密鑰分發(fā)技術(shù)(QKD)概述 |
| 1.1.1 QKD原理 |
| 1.1.2 QKD發(fā)展進程 |
| 1.2 QKD與光網(wǎng)絡(luò)的融合趨勢 |
| 1.2.1 QKD光網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵技術(shù) |
| 1.2.2 QKD光網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀 |
| 1.3 QKD光網(wǎng)絡(luò)中的資源分配 |
| 1.3.1 面臨的主要挑戰(zhàn) |
| 1.3.2 現(xiàn)有方案及其不足 |
| 1.4 論文的主要研究工作及創(chuàng)新點 |
| 1.5 論文結(jié)構(gòu)安排 |
| 參考文獻 |
| 第二章 靜態(tài)環(huán)境下多噪聲源抑制的信道規(guī)劃 |
| 2.1 共纖傳輸系統(tǒng)中的噪聲干擾評估 |
| 2.1.1 干擾源分析 |
| 2.1.2 數(shù)值仿真與結(jié)果評估 |
| 2.2 針對FWM與自發(fā)拉曼散射聯(lián)合優(yōu)化的波長分配(JOCA)方案 |
| 2.2.1 JOCA方案設(shè)計 |
| 2.2.2 實驗及仿真評估 |
| 2.3 JOCA方案在QKD光接入網(wǎng)中的擴展應(yīng)用 |
| 2.3.1 基于JOCA方案的QKD光接入網(wǎng)中的噪聲抑制 |
| 2.3.2 QKD光接入網(wǎng)中的JOCA方案性能評估 |
| 2.4 本章小結(jié) |
| 參考文獻 |
| 第三章 動態(tài)網(wǎng)絡(luò)下針對時變噪聲的自適應(yīng)信道分配 |
| 3.1 動態(tài)QKD光網(wǎng)絡(luò)中的時變噪聲干擾問題 |
| 3.2 基于機器學(xué)習(xí)的噪聲抑制信道分配(ML-NSCA)方案 |
| 3.2.1 方案流程 |
| 3.2.2 核心技術(shù)-基于ML的最佳信道預(yù)測 |
| 3.3 ML-NSCA方案的性能評估 |
| 3.3.1 ML預(yù)測模型的準(zhǔn)確性分析 |
| 3.3.2 密鑰生成率提升性分析 |
| 3.4 本章小結(jié) |
| 參考文獻 |
| 第四章 針對資源競爭問題的高效資源共享 |
| 4.1 QKD光網(wǎng)絡(luò)中的資源競爭問題 |
| 4.2 密鑰量驅(qū)動的波長分配(KSD-WA)機制 |
| 4.2.1 KSD-WA機制原理 |
| 4.2.2 約束條件及優(yōu)化目標(biāo) |
| 4.3 針對KSD-WA機制的啟發(fā)式優(yōu)化算法 |
| 4.3.1 最大密鑰容量優(yōu)先算法 |
| 4.3.2 最小增益保證算法 |
| 4.4 針對KSD-WA機制的深度強化學(xué)習(xí)優(yōu)化算法 |
| 4.4.1 學(xué)習(xí)模型建立 |
| 4.4.2 DeepRL算法的訓(xùn)練 |
| 4.4.3 DeepRL算法的參數(shù)設(shè)置及其收斂性 |
| 4.5 在動態(tài)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的仿真分析 |
| 4.5.1 KSD-WA機制的密鑰生成性能評估 |
| 4.5.2 KSD-WA機制資源共享的高效性驗證 |
| 4.6 本章小結(jié) |
| 參考文獻 |
| 第五章 高效的時間-頻域QKD編碼方案(博士期間其他工作) |
| 5.1 提高密鑰生成率的高階時間-頻域QKD編碼 |
| 5.1.1 現(xiàn)有方案及其不足 |
| 5.1.2 基于非延時干涉環(huán)的時間-頻域編碼方案 |
| 5.2 NDI-TF-QKD方案的性能評估 |
| 5.2.1 基于IR攻擊下的有效傳輸率評估 |
| 5.2.2 實際應(yīng)用場景下的密鑰生成速率評估 |
| 5.2.3 本章小結(jié) |
| 參考文獻 |
| 第六章 總結(jié)與展望 |
| 附錄 縮略語表 |
| 致謝 |
| 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄 |
（7）高速光纖通信系統(tǒng)中全光信號處理技術(shù)的研究（論文提綱范文）
| 致謝 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 緒論 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 正常色散區(qū)超連續(xù)譜生成理論研究進展 |
| 1.3 OTDM分插復(fù)用和全光波長轉(zhuǎn)換技術(shù) |
| 1.3.1 OTDM分插復(fù)用技術(shù)研究現(xiàn)狀 |
| 1.3.2 全光波長轉(zhuǎn)換技術(shù) |
| 1.4 光脈沖生成技術(shù) |
| 1.5 全光相關(guān)技術(shù) |
| 1.6 全文安排 |
| 2 正常色散區(qū)超連續(xù)譜演化的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 超連續(xù)譜基礎(chǔ)理倫和數(shù)值計算方法 |
| 2.2.1 廣義非線性薛定諤方程 |
| 2.2.2 噪聲和相干度模型 |
| 2.2.3 數(shù)值計算方法 |
| 2.3 皮秒脈沖正常色散區(qū)超連續(xù)譜生成機理 |
| 2.4 HNLF正常色散區(qū)超連續(xù)譜光譜收縮現(xiàn)象的研究 |
| 2.5 HNLF正常色散區(qū)脈沖尾部非頻移部分演化的研究 |
| 2.5.1 拉曼散射和三階色散對脈沖尾部非頻移分量影響 |
| 2.5.2 XPM對脈沖尾部非頻移分量的影響 |
| 2.5.3 啁啾脈沖尾部非頻移分量在HNLF正常色散區(qū)演化的研究 |
| 2.6 本章小結(jié) |
| 3 OTDM分插復(fù)用器和全光波長轉(zhuǎn)換的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于XPM效應(yīng)的分插復(fù)用和基于SPM的波長轉(zhuǎn)換原理 |
| 3.2.1 基于XPM效應(yīng)的分插復(fù)用器原理 |
| 3.2.2 基于SPM的全光波長轉(zhuǎn)換原理 |
| 3.3 雙向使用HNLF的全光信號處理 |
| 3.4 雙向使用HNLF的全光分插復(fù)用器 |
| 3.5 雙向使用HNLF的全光波長轉(zhuǎn)換 |
| 3.6 本章小結(jié) |
| 4 基于鈮酸鋰馬赫曾德爾調(diào)制器的寬度可調(diào)諧脈沖生成研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 鈮酸鋰馬赫曾德爾調(diào)制器原理 |
| 4.3 基于MZM偏振特性的脈沖寬度調(diào)諧 |
| 4.3.1 仿真分析 |
| 4.3.2 實驗驗證 |
| 4.4 基于Sagnac環(huán)和調(diào)制器生成寬度可調(diào)諧脈沖 |
| 4.4.1 基本原理 |
| 4.4.2 仿真分析和實驗驗證 |
| 4.4.3 80 Gb/s OTDM信號100 km傳輸解復(fù)用實驗 |
| 4.5 本章小結(jié) |
| 5 基于模式色散的全光相關(guān)器 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基礎(chǔ)理論 |
| 5.2.1 模式理論 |
| 5.2.2 模式色散 |
| 5.2.3 模式激勵 |
| 5.2.4 模式耦合 |
| 5.3 基于模式色散的全光相關(guān)器 |
| 5.3.1 工作原理 |
| 5.3.2 實驗驗證 |
| 5.4 本章小結(jié) |
| 6 結(jié)論 |
| 6.1 論文工作總結(jié) |
| 6.2 下一步要展開的工作 |
| 參考文獻 |
| 作者簡歷及攻讀博士學(xué)位期間取得的研究成果 |
| 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集 |
（8）面向大容量光纖通信的弱耦合空分復(fù)用光纖及關(guān)鍵器件（論文提綱范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符號對照表 |
| 第一章 緒論 |
| 1.1 光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢 |
| 1.1.1 通信光纖的演變 |
| 1.1.2 提升光纖傳輸容量的關(guān)鍵技術(shù) |
| 1.2 單模光纖傳輸容量的限制因素 |
| 1.2.1 非線性效應(yīng) |
| 1.2.2 光致連續(xù)損傷 |
| 1.3 空分復(fù)用光纖通信技術(shù) |
| 1.3.1 多纖光纜 |
| 1.3.2 少模/多模光纖 |
| 1.3.3 多芯光纖 |
| 1.4 本論文研究內(nèi)容與結(jié)構(gòu)安排 |
| 第二章 光纖模式理論 |
| 2.1 階躍折射率光纖中的模式 |
| 2.1.1 矢量模 |
| 2.1.2 線偏振模 |
| 2.2 耦合模理論 |
| 2.2.1 基于微擾理論的耦合模方程 |
| 2.2.2 定向耦合器基礎(chǔ)特性 |
| 2.2.3 少模光纖中的模式耦合 |
| 2.2.4 多芯光纖串?dāng)_計算 |
| 2.3 本章小結(jié) |
| 第三章 環(huán)輔助型弱耦合少模光纖設(shè)計與表征 |
| 3.1 環(huán)輔助型四模光纖設(shè)計 |
| 3.1.1 設(shè)計原理 |
| 3.1.2 光纖參數(shù)優(yōu)化 |
| 3.2 四模光纖性能表征 |
| 3.2.1 光纖衰減表征 |
| 3.2.2 基于S2測試的模式重建與群延時測量 |
| 3.2.3 基于掃描波長干涉儀的分布式模式耦合測量 |
| 3.2.4 光致連續(xù)損傷閾值功率測量 |
| 3.3 環(huán)輔助型七模光纖設(shè)計 |
| 3.4 本章小結(jié) |
| 第四章 低串?dāng)_寬帶多芯光纖設(shè)計 |
| 4.1 修正的多芯光纖串?dāng)_計算方法 |
| 4.2 125微米包層寬帶單模多芯光纖設(shè)計 |
| 4.2.1 纖芯排布方式比較 |
| 4.2.2 寬帶長距傳輸六芯光纖設(shè)計優(yōu)化 |
| 4.2.3 寬帶短距傳輸八芯光纖設(shè)計優(yōu)化 |
| 4.3 本章小結(jié) |
| 第五章 弱耦合模分復(fù)用關(guān)鍵器件設(shè)計與制備 |
| 5.1 熔融拉錐選模耦合器設(shè)計與制備 |
| 5.1.1 相位匹配與絕熱條件 |
| 5.1.2 寬帶低插損LP01與LP11模模式耦合器制備與表征 |
| 5.1.3 LP21模式耦合器制備與損耗分析 |
| 5.2 基于拉錐模式耦合器的MIMO-LESS模分復(fù)用傳輸 |
| 5.3 方向角不敏感模式旋轉(zhuǎn)器設(shè)計 |
| 5.3.1 模式旋轉(zhuǎn)器介紹 |
| 5.3.2 設(shè)計原理 |
| 5.3.3 器件設(shè)計與性能評估 |
| 5.4 本章小結(jié) |
| 第六章 總結(jié)與展望 |
| 6.1 主要結(jié)論 |
| 6.2 研究展望 |
| 附錄 光致連續(xù)損傷效應(yīng)傳播速度研究 |
| S.1 超高時間分辨率速度測試方案 |
| S.2 光致連續(xù)損傷瞬態(tài)速度響應(yīng) |
| S.2.1 單模光纖中的速度周期性振蕩 |
| S.2.2 少模光纖中的速度周期性振蕩 |
| S.2.3 單模光纖中不同階段的瞬態(tài)速度響應(yīng) |
| S.3 基于光頻域反射儀的實時監(jiān)測與定位 |
| S.4 小結(jié) |
| 參考文獻 |
| 攻讀博士學(xué)位期間已發(fā)表的論文及專利 |
| 攻讀博士學(xué)位期間參與的科研項目 |
| 致謝 |
（9）新型隨機光纖激光器的實現(xiàn)及應(yīng)用（論文提綱范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 緒論 |
| 1.1 隨機光纖激光器概述及其分類 |
| 1.1.1 隨機光纖激光器概述 |
| 1.1.2 隨機光纖激光器的分類 |
| 1.2 基于瑞利反饋的隨機光纖激光器的發(fā)展 |
| 1.2.1 隨機光纖激光器的功率特性研究進展 |
| 1.2.2 隨機光纖激光器的時域特性研究進展 |
| 1.2.3 隨機光纖激光器的光譜特性研究進展 |
| 1.2.4 隨機光纖激光器的應(yīng)用拓展 |
| 1.3 論文研究意義及結(jié)構(gòu)安排 |
| 第二章 隨機光纖激光器的理論模型 |
| 2.1 拉曼隨機光纖激光器理論模型 |
| 2.1.1 拉曼隨機光纖激光器的穩(wěn)態(tài)功率平衡模型 |
| 2.1.2 基于非線性薛定諤方程的動態(tài)模型 |
| 2.2 基于稀土離子摻雜增益的隨機光纖激光器理論模型 |
| 2.3 本章小結(jié) |
| 第三章 新型混合增益隨機光纖激光器研究 |
| 3.1 基于摻鉺-拉曼混合增益的低閾值高效率隨機光纖激光器 |
| 3.1.1 激光器結(jié)構(gòu)設(shè)計 |
| 3.1.2 理論仿真與優(yōu)化 |
| 3.1.3 實驗結(jié)果與分析 |
| 3.2 共腔式摻鐿/拉曼隨機光纖激光器 |
| 3.2.1 激光器結(jié)構(gòu)設(shè)計 |
| 3.2.2 實驗結(jié)果與分析 |
| 3.3 多波長摻鐿/布里淵隨機光纖激光器 |
| 3.3.1 摻鐿/布里淵隨機光纖激光器結(jié)構(gòu)設(shè)計 |
| 3.3.2 實驗結(jié)果與分析 |
| 3.4 本章小結(jié) |
| 第四章 新型級聯(lián)拉曼隨機光纖激光器研究 |
| 4.1 融合摻鐿光纖激光器的緊湊型級聯(lián)拉曼隨機光纖激光器 |
| 4.1.1 緊湊型級聯(lián)拉曼隨機光纖激光器結(jié)構(gòu)設(shè)計 |
| 4.1.2 級聯(lián)拉曼隨機光纖激光器輸出特性分析 |
| 4.2 基于ASE泵浦的級聯(lián)拉曼隨機光纖激光器 |
| 4.2.1 ASE泵浦級聯(lián)拉曼隨機光纖激光器結(jié)構(gòu)設(shè)計 |
| 4.2.2 ASE泵浦級聯(lián)拉曼隨機光纖激光器輸出特性分析 |
| 4.3 基于多模干涉濾波器的級聯(lián)多波長拉曼隨機光纖激光器 |
| 4.3.1 工作原理及系統(tǒng)結(jié)構(gòu) |
| 4.3.2 實驗結(jié)果 |
| 4.4 本章小結(jié) |
| 第五章 隨機光纖激光器輸出特性的實驗研究 |
| 5.1 偏振調(diào)制拉曼隨機光纖激光器研究 |
| 5.1.1 偏振調(diào)制原理及實驗結(jié)構(gòu) |
| 5.1.2 偏振調(diào)制隨機激光實驗結(jié)果 |
| 5.2 拉曼隨機光纖激光器光譜強度統(tǒng)計分析 |
| 5.2.1 隨機激光光譜強度統(tǒng)計特性概述 |
| 5.2.2 拉曼隨機光纖激光器光譜強度統(tǒng)計特性實驗結(jié)果及分析 |
| 5.3 本章小結(jié) |
| 第六章 隨機光纖激光器光源的應(yīng)用研究 |
| 6.1 隨機光纖激光器在時域鬼成像中的應(yīng)用 |
| 6.1.1 時域鬼成像的基本原理 |
| 6.1.2 基于隨機光纖激光器光源的時域鬼成像研究 |
| 6.2 隨機光纖激光器在高階拉曼放大系統(tǒng)中的應(yīng)用 |
| 6.3 本章小結(jié) |
| 第七章 總結(jié)與展望 |
| 7.1 本文的研究內(nèi)容及主要貢獻 |
| 7.2 后續(xù)工作的展望 |
| 致謝 |
| 參考文獻 |
| 攻讀博士學(xué)位期間取得的成果 |
（10）三階拉曼光纖放大器的研究與應(yīng)用（論文提綱范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 緒論 |
| 1.1 光通信系統(tǒng)中常用的放大技術(shù) |
| 1.1.1 摻鉺光纖放大器 |
| 1.1.2 半導(dǎo)體光放大器 |
| 1.1.3 拉曼光纖放大器 |
| 1.2 三階拉曼光纖放大器國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 |
| 1.3 三階拉曼光纖放大器的研究意義 |
| 1.4 本論文的研究內(nèi)容及創(chuàng)新點 |
| 2 三階拉曼光纖放大器的理論原理 |
| 2.1 三階拉曼光纖放大器的基本理論 |
| 2.1.1 拉曼散射 |
| 2.1.2 光纖中的受激拉曼散射效應(yīng) |
| 2.1.3 三階拉曼光纖放大器的基本原理 |
| 2.2 三階拉曼光纖放大器的結(jié)構(gòu) |
| 2.2.1 三階拉曼光纖放大器的基本結(jié)構(gòu) |
| 2.2.2 三階拉曼光纖放大器的結(jié)構(gòu)分類 |
| 2.2.3 三階拉曼光纖放大器的結(jié)構(gòu)設(shè)計 |
| 2.2.4 三階拉曼光纖放大器的泵浦源選擇 |
| 2.3 拉曼光纖放大器的數(shù)學(xué)模型求解 |
| 2.3.1 三階拉曼光纖放大器的數(shù)學(xué)模型 |
| 2.3.2 三階拉曼光纖放大器模型的數(shù)值算法研究 |
| 2.4 本章小結(jié) |
| 3 三階拉曼光纖放大器的性能研究與優(yōu)化配置 |
| 3.1 三階拉曼光纖放大器的噪聲來源 |
| 3.2 三階拉曼光纖放大器的性能指標(biāo) |
| 3.2.1 凈增益與開關(guān)增益 |
| 3.2.2 等效噪聲指數(shù) |
| 3.3 傳統(tǒng)三階拉曼光纖放大器的性能研究 |
| 3.3.1 三階與二階、一階拉曼光纖放大器的噪聲性能比較 |
| 3.3.2 三階拉曼光纖放大器噪聲性能分析 |
| 3.4 新型三階拉曼光纖放大器的性能研究 |
| 3.4.1 新型三階拉曼光纖放大器信號光波長選擇 |
| 3.4.2 新型與傳統(tǒng)三階拉曼光纖放大器性能比較 |
| 3.5 本章小結(jié) |
| 4 新型三階拉曼光纖放大器在高速超長無中繼光傳輸系統(tǒng)中的應(yīng)用及測試 |
| 4.1 超長距無中繼光傳輸系統(tǒng)簡介 |
| 4.2 三階拉曼系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù) |
| 4.2.1 編碼調(diào)制技術(shù) |
| 4.2.2 新型光纖技術(shù) |
| 4.2.3 色散補償技術(shù) |
| 4.2.4 三階拉曼與遙泵結(jié)合光放大技術(shù) |
| 4.3 三階拉曼系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計 |
| 4.4 三階拉曼系統(tǒng)測試 |
| 4.4.1 基于三階拉曼光纖放大器的單波50G系統(tǒng)測試 |
| 4.4.2 基于三階拉曼光纖放大器的雙載波50G系統(tǒng)測試 |
| 4.4.3 基于三階拉曼光纖放大器的單波100G系統(tǒng)測試 |
| 4.5 本章小結(jié) |
| 5 總結(jié)與展望 |
| 5.1 總結(jié) |
| 5.2 展望 |
| 參考文獻 |
| 致謝 |
| 附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間參與的項目和發(fā)表的論文 |
| 附錄2 主要英文縮寫語對照表 |
四、Safety Guide-Line and Requirements for Distributed Raman Amplification and its Applications to WDM Transmission Systems（論文參考文獻）
- [1]高速光WDM系統(tǒng)中的非線性效應(yīng)及其補償[D]. 覃禹讓. 北京郵電大學(xué), 2021(01)
- [2]基于低損耗光纖的隨機光纖激光點式傳感系統(tǒng)研究[D]. 陳思琦. 電子科技大學(xué), 2021(01)
- [3]光纖傳輸系統(tǒng)中隨機分布式散射的研究與應(yīng)用[D]. 馮其光. 華中科技大學(xué), 2020(01)
- [4]某省超長跨距光纖通信技術(shù)應(yīng)用研究[D]. 龍灝. 吉林大學(xué), 2020(08)
- [5]反射式調(diào)制的雙向光纖通信系統(tǒng)的光放大技術(shù)的研究[D]. 金詩文. 電子科技大學(xué), 2020(07)
- [6]量子密鑰分發(fā)光網(wǎng)絡(luò)的資源分配機制研究[D]. 牛佳寧. 北京郵電大學(xué), 2020(01)
- [7]高速光纖通信系統(tǒng)中全光信號處理技術(shù)的研究[D]. 孫劍. 北京交通大學(xué), 2019(01)
- [8]面向大容量光纖通信的弱耦合空分復(fù)用光纖及關(guān)鍵器件[D]. 姜壽林. 上海交通大學(xué), 2019(06)
- [9]新型隨機光纖激光器的實現(xiàn)及應(yīng)用[D]. 吳函. 電子科技大學(xué), 2019(01)
- [10]三階拉曼光纖放大器的研究與應(yīng)用[D]. 孫淑娟. 武漢郵電科學(xué)研究院, 2019(06)