1. 研究目的与意义
伴随着社会的高度信息化,对通信系统特别是骨干通信系统提出了很高的要求,表现为信息容量大、传输距离长、通信质量高和系统可靠性好等特性。提升传统光纤通信系统的传输能力毫无疑问成为了超大容量信息传输的必然发展趋势,对国家信息基础设施的建设意义非常重大。而如何提高系统的传输容量,利用各种数字调制解调和复用技术提高系统的容量和光纤信道的频谱利用率,成为关注的热点,模分复用就是其中之一。
少模光纤(fmf)是一种纤芯面积足够大、足以利用几个独立的空间模式传输并行数据流的光纤。在模分复用系统中,fmf的模式是光信号传输的信道,因此对模分复用系
统而言,少模光纤具有几个稳定的模式是最重要的。这些模式一方面要求具有较大的模场面积,这可以提高非线性效应的容限。另一方面要求具有一定的数量,模式的数量越多,光纤的传输容量就会越大。当然,模式数量的增加,也会导致模式间耦合增加和模式复用以及解复用的困难,因此,其复用数量也是受限的。
2. 研究内容和预期目标
1、了解基于少模光纤的模分复用通信系统的基本原理及研究现状;
2、了解模分复用通信系统中的关键技术;
3、了解模分复用器、少模光纤放大器等器件在模分复用光传输的工作原理。
3. 研究的方法与步骤
1、基础准备:了解光通信的历史及技术演进,研究成果。了解模式复用系统的构成,基本原理。学习模分复用系统的传输模型,为后续仿真做基础。了解模分复用系统的信号的几种均衡方法,并弄清其中的原理。查阅相关资料了解大容量模分复用光传输系统需要解决的关键问题。查阅相关资料,了解少模光纤的应用原理及国内外研究进展。查阅相关资料,了解模分复用通信系统的国内外实验进展,进一步构想自己的实验思路。查阅相关文献资料,研究少模光纤在模分复用系统中的传输性能。
2、仿真实验:利用上述器件及搜集的资料结合自己的研究内容开展的模式复用光传输系统实验,进行软件仿真测算相关数据。进行少模光纤的传输特性、非线性抑制方法等方面的实验探究,并对结果进行分析。
3、结果展望:总结本次设计主要的研究工作,并对模分复用技术、少模光纤中的非线性抑制方法和少模光纤传输性能等研究的主要问题进行展望。
4. 参考文献
[1] 陈妍,光通信中的重要技术及发展趋势探讨,信息通信,2014 (5) :230;
[2] 余少华,杨奇,薛道均等.超高速超大容量超长距离光传输基础理论与关键技术研究,电信科学,2014,30(10):52-63;
[3] koebele c, salsi m, charlet g, et al. nonlinear effects inmode-division-multiplexed transmission over few-mode optical fiber. ieeephotonics technology letters, 2011, 23(18): 1316-1318;
5. 计划与进度安排
1、3月5日~4月1日 查阅文献、收集资料,完成开题报告;
2、4月2日~4月15日 学习模分复用基础理论,确定设计方案,并完成外文翻译;
3、4月16日~5月13日 完成通信系统设计、搭建及性能测试分析;
