一、Development of an ONU Using a Reflective Semiconductor Optical Amplifier Transmitter and Its Transmission Characteristic（论文文献综述）
张鲁娜[1]（2021）在《基于多通道光纤光栅滤波器的2μm波段光纤激光技术研究》文中进行了进一步梳理2μm波段多通道光纤光栅因其出色的滤波特性和优异的兼容性而成为多波长掺铥光纤激光器中滤波器件的绝佳选择。基于多通道光纤光栅滤波器的掺铥光纤激光器具有体积小、光束质量高、抗干扰能力强、与普通光纤兼容性好等诸多优点,其工作波长为人眼安全的2μm波段,该波段中存在高透过率大气窗口和多种气体强吸收峰,因此在光通信、激光医疗、光纤传感及激光加工等领域具有广阔的应用前景。本文结合所参与的国家自然科学基金项目,围绕2μm波段多通道光纤光栅滤波器、多波长可切换及窄线宽掺铥光纤激光器关键技术开展了详实的理论和实验研究,取得的主要创新性成果如下:1.提出一种基于相移啁啾光纤光栅的多通道窄带滤波器,利用传输矩阵法对其传输特性进行了仿真分析,讨论了相移位置、相移量、光栅长度、啁啾系数和折射率调制深度等光栅参数对相移峰的波长、透射率和带宽等传输特性的影响。仿真得到的单相移点、双相移点和三相移点啁啾光纤光栅的相移峰带宽分别为0.0270nm、0.0172nm和0.0112nm。根据仿真结果实验制作了单相移点和双相移点啁啾光纤光栅,其相移峰带宽分别为0.09nm和0.05nm。2.提出一种基于相移取样光纤光栅的多通道窄带滤波器,利用传输矩阵法对其传输特性进行了仿真分析,讨论了相移位置、相移量、光栅长度、占空比、取样数和折射率调制深度等光栅参数对光栅传输特性的影响。仿真得到相移取样光纤光栅0级相移峰带宽为0.0220nm。根据仿真结果对滤波器进行了制作,实验得到相移取样光纤光栅0级相移峰带宽小于0.09nm。3.提出一种基于取样光纤光栅的波长可调线形腔掺铥光纤激光器,通过对一个取样光纤光栅施加水平应力实现输出激光波长的调谐,利用两个多通道光纤光栅所产生的游标效应扩展波长调谐范围。最终实现输出波长14.44nm范围可调,各波长光信噪比均大于45d B,50min内功率和波长抖动分别小于0.460d B和0.03nm,斜率效率为8.62%。4.提出一种基于保偏取样光纤光栅的可切换多波长环形腔掺铥光纤激光器,利用四波混频效应抑制掺铥光纤内的增益竞争,通过调节腔内偏振态进行波长切换,最终分别得到两组不同正交偏振方向上的6波长激光输出和一组10波长激光输出,各波长光信噪比均大于30d B,50min内各输出模式下激光运转稳定。5.提出一种基于保偏取样光纤光栅的可切换窄线宽复合腔掺铥光纤激光器,利用偏振烧孔效应进行波长切换和抑制增益竞争,实现了6个单波长单纵模激光和9组双波长激光输出间的可切换运行。30min内单波长单纵模激光的功率和波长抖动分别小于0.709d B和0.02nm,30min内双波长激光的功率和波长抖动分别小于0.946d B和0.03nm,各波长光信噪比均大于54d B。利用搭建的非平衡迈克尔逊干涉仪线宽测量系统对单纵模激光的频率噪声及线宽进行了测量,且当测量时间为0.005s时,6个波长的激光线宽分别为1.08k Hz、0.64k Hz、0.60k Hz、0.76k Hz、0.97k Hz和0.60k Hz。6.提出一种基于取样光纤光栅的可切换窄线宽复合腔掺铥光纤激光器,利用非线性偏振旋转效应进行波长切换和抑制增益竞争,实现了3个单波长单纵模激光和3组双波长激光输出间的可切换运行。50min内单波长单纵模激光的功率和波长抖动分别小于±0.404d B和±0.01nm,20min内双波长激光的功率和波长抖动分别小于±0.926d B和±0.03nm,各波长光信噪比均大于49d B。对单纵模激光的频率噪声及线宽进行了测量,当测量时间为0.005s时,3个波长的激光线宽分别为0.26k Hz、1.19k Hz和0.71k Hz。
蒋元元[2]（2020）在《后向散射对反射式同波长单纤传输系统影响的研究》文中指出传统的光纤通信系统存在信息被窃取的风险,尤其在保密通信的应用中更难满足安全性的要求。针对安全信息传输技术问题,本文研究了一种改进型高安全性的反射式相干光通信系统。由于信号光与本振光同源,在实现零差检测的同时,能够保证系统高频率稳定性。并且避免了使用光锁相环或闭环频率跟踪控制系统所带来的容易引起环路不稳定的问题。同时,对发射端的结构做出了改进,避免在信号调制过程中由重复调制产生的再调制噪声,改善调制效果。由于单纤双向传输的系统结构,以瑞利背向散射和受激布里渊散射为主的后向散射对系统性能产生不利的影响。因此,此类问题的研究对于评估反射式系统的性能具有重要意义。首先,简要介绍了光纤中常见的三种散射—瑞利散射、拉曼散射、布里渊散射。从经典理论和量子力学的角度分别阐述了瑞利背向散射和受激布里渊散射的物理机制。其次,详细介绍了改进型反射式系统的结构和工作原理。基于反射式系统的结构特点,分析了系统中相干瑞利噪声的来源,在线性传输模式下对系统的传输特性和相干瑞利噪声的特性进行了分析。从光纤参数和光源参数的角度,研究分析了受激布里渊散射的阈值特性。基于受激布里渊散射的耦合波方程,在MATLAB中采用高精度的四阶龙格-库塔法+打靶法对反射式系统下行链路的传输特性进行了数值分析。同时,分析了反射式系统接收端的信号光功率随入射光功率的变化,研究了基于受激布里渊散射的相干瑞利噪声的特性。最后,基于平衡探测的工作原理,介绍了反射式系统平衡探测的设计方案。分析了反射式系统单管探测和平衡探测的噪声组成。考虑平衡失配时,对平衡探测和单管探测的探测性能做了比较分析。在平衡探测和单管探测的信噪比公式中引入相干瑞利噪声,并对两种探测的灵敏度进行了比较。结果表明平衡探测对于灵敏度具有显着的改善效果,适用于微弱信号的探测。采用二进制相移键控（Binary Phase Shift Keying,BPSK）调制平衡探测的方式,根据光纤中有无发生受激布里渊散射,分别对低入射光功率和高入射光功率两种工作模式下的系统性能进行了分析与评估。对数据结果进行分析比较可得,改进型反射式系统无论是在低入射光功率还是高入射光功率的工作模式下,均表现出良好的通信性能,可应用在保密通信或某些特殊领域的高速相干光通信中。
张天航[3]（2020）在《基于光延迟的微波信号处理技术研究》文中研究表明微波技术已经成为现代通信、雷达探测、卫星定位等众多应用领域的核心技术,宽带、高速、精准的微波信号处理技术成为人们关注研究的前沿热点。然而,基于电子技术的微波信号处理技术,在处理速率、传输损耗、带宽、抗干扰能力等方面都不能满足应用需求。微波光子技术以其高效、大带宽、低损耗、抗电磁干扰等方面的优势,可以全方位地提升微波信号处理能力。论文将围绕微波光子信号处理技术,重点研究了全光数模转换和光电模数转换技术,论文的主要内容包括:首先,对现有的光数模转换和光模数转换的技术方案进行了详细地研究,分析了这些方案的优缺点。阐述了微波光子信号处理的原理和关键技术,以及核心光电子器件的原理和工作特性,特别论述了光延迟的原理、测量以及控制方法。并分析了数模转换和模数转换的基本原理,并对其中的技术指标进行了讨论。其次,针对传统数模转换器转换速度受限的问题,提出了一种基于光延迟的全光串行数模转换方案。采用多只波长独立的半导体激光器输出不同权值的光载波并复用,将待转换的串行数字信号调制到该复用的光载波上。再利用光纤色散斜率控制实现多个波长分量之间的等差光延迟,使不同比特位带有权值的光信号在同一段时间窗口内实现非相干叠加。最后,利用时钟同步的光判决门将该时间窗口的叠加光信号切取出来,该光信号的强度即代表模拟量幅度。搭建了基于光延迟的4bit全光串行数模转换实验系统,对4bit数字信号的16个模拟量进行遍历,测得积分非线性误差和差分非线性误差分别为0.108和0.479。同时该数模转换还实现了正弦波、三角波和锯齿波的输出,其转换速率为3.125GS/s,生成的195.3 MHz正弦波,有效位数达到3.46 bit。理论分析和实验研究表明方案可行,实现了较好的技术指标,高精度的延时控制、光开关判决速度以及消光比都会影响系统的性能。再次,针对数模转换位数受限于光源光功率精度的问题,提出了一种基于光延迟插值的光电混合数模转换方案。工作原理为多路EDAC的转换结果分别调制到不同波长的光载波上并复用。然后,利用时钟同步的光判决门截取每个字节时间窗口内不同波长分量的光强度信息。最后,利用光纤色散在不同波长分量之间引入等差光延迟,使带有对应模拟量幅度信息的各个波长分量在时域上均匀展开,完成了基于光延迟的插值,最终输出模拟信号。搭建了基于光延迟的8波长通道和电数模转换器转换精度为16 bit的光电混合数模转换实验系统,实现了转换速率8.33 GS/s的运行,产生了正弦波、三角波、方波和锯齿波等模拟信号,产生的260.4 MHz正弦波,有效位数达到为5.05 bit。理论分析和实验研究表明方案可行,实现了优异的技术指标。利用光延迟插值实现了多路电数模转换器的并行转换,转换速率得到了较大提高。多通道幅度和延迟的失配是误差的主要来源。最后,提出了一种基于光延迟的光电混合模数转换方案。工作原理为采用窄的电脉冲调制宽谱光源产生采样光脉冲。然后,将采样脉冲功分多路并引入等差光延迟,形成多路并行采样脉冲提升了采样速率,模拟信号通过多路强度调制实现采样。随后,利用光纤传输的色散效应,将采样光脉冲展宽由电模数转换阵列完成电量化。理论上推导了多通道幅度和延迟的一致性以及调制的非线性对转换精度的影响。并在此基础上,提出了多通道一致性预校正方法和调制器非线性后处理方案。基于高精度光延迟测量和光纤延迟线制作技术,实现了多通道延迟一致性误差控制在1ps以内。通过添加调制非线性校正,可以提升有效位数,验证了非线性校正的有效性。搭建了基于光延迟的4通道光电混合模数转换实验系统,实现了采样速率12GS/s,对1.992GHz的正弦信号进行模数转换,其有效位数达5.84bit。理论分析和实验研究表明方案可行,实现了高速和宽带的模数转换,且实验系统具有实用价值。综上所述,基于微波光子技术及光延迟技术,实现了微波信号的全光数模转换和光电混合模数转换,具有较高的应用价值。
王海龙[4]（2019）在《W波段高功率发射机关键技术研究》文中认为W波段是毫米波大气窗口之一,频率处于微波和光之间,兼有微波和红外的优点,在电子战、雷达导引头、宽带卫星通信以及云雨探测雷达等方面有着广阔的应用前景,国内外研究机构正在积极开展相关研究。在W波段的应用领域中,卫星通信具有覆盖面广、通信容量大、易机动、不受地理条件限制等优点,因而在通信领域中占有重要地位。卫星通信应用范围广,市场规模大,随着宽带多媒体卫星通信的迅速发展,C、Ku、Ka等低频段卫星通信系统的频率资源日益紧张,为了满足通信容量和传输速率不断增长的需求,卫星通信的工作频段正向W波段扩展,W波段已成为卫星通信应用的研究前沿。由于通信距离、传输损耗、通信速率等因素的影响,W波段卫星通信系统需要大功率源,所以W波段大功率发射机的研究成为重要的应用基础研究。针对上述应用需求,本学位论文主要研究工作与创新点如下:1.W波段曲折波导行波管的研究。针对曲折波导行波管高频特性进行研究,主要研究了曲折波导慢波系统的色散特性、耦合阻抗以及传输特性,利用HFSS等仿真软件得到了优化的尺寸参数。同时对W波段行波管注-波互作用特性进行研究,模拟了大信号下的工作性能,得出行波管在工作电压16kV、工作电流80mA、输入功率10mW的情况下,在90GHz103GHz（带宽13GHz）频率范围内,输出功率大于50W,增益大于37dB。2.W波段交错双栅行波管的研究。本文针对传统交错双栅慢波系统进行了优化,提出了阶梯型交错双栅慢波系统,并设计了一支W波段阶梯型交错双栅行波管。计算结果表明,其耦合阻抗更高,在整个工作频带内增益比传统交错双栅行波管高4dB,并且具有更低的饱和输入功率和更高的互作用效率。3.高密度特种高压电源关键技术研究及工程实现。W波段行波管工作频率高,电子效率低,为了保证足够的输出功率,需要特种高压电源阴极电压达到-15kV-20kV左右。阴极电压的提高,意味着高压电源的核心能量传输组件-高频变压器需要克服极高电压带来的绕组层间分布参数及互耦特性难以控制、初次级绝缘耐压值高以及功率传输效率低等系列问题。此外,W波段行波管慢波结构、聚焦系统以及电子枪等零件极其精密,为了维持较好的相位与功率稳定性,需要严格控制高压电源的阴极电压稳定度、优化全温范围内（-55℃70℃）阴极电压的温度漂移率。针对以上技术难题,开展了特种高压电源的高电压平面变压器、基于磁路集成的高功率高效率变换、高精度阴极电压控制、低温度漂移控制、高电压真空灌封等关键技术的研究,完成了高压电源设计加工,经测试,阴极电压-15kV-17kV之间可调,阴极电流85mA,效率92.3%,尺寸310mm×82.8mm×36mm,重量1.7kg。4.W波段高功率发射机集成研究。W波段发射机主要功能是对该波段射频信号进行功率放大。发射机的组成包含前级放大器、行波管、隔离器、控制检测电路、低压电源、高压电源、EMI滤波器等。系统供电经EMI滤波器分别送入低压电源模块和高压电源模块,低压电源为控制检测电路和前级放大器等提供工作电压,高压电源经过内部高压变换产生行波管需要的各极高压和时序控制逻辑,行波管完成末级功率放大输出。控制检测电路完成发射机控制和工作状态检测上报。为了满足发射机的工作频率范围、输出功率等指标要求,首先研究合适的行波管,然后根据行波管的电气参数研究高压电源、射频通道和低压电源设计,根据系统控制检测及保护要求研究控制电路及相关软件设计等。5.W波段高功率发射机的工程实现。在发射机集成研究的基础上开展了工程研制,完成了发射机小型化模块化设计,高强度和可靠散热的结构设计以及电磁兼容性设计,完成了W波段连续波曲折波导行波管的工程联合设计及集成应用,最后对研制加工的W波段发射机进行了联调和测试,输入功率≤1mW,连续波输出功率在91GHz97GHz范围内≥51.2W,效率≥11.2%,尺寸≤370mm×180mm×47mm,重量≤6.3kg,所有指标达到了研制目标要求。
吴庆典[5]（2019）在《高速光纤接入链路性能优化研究》文中指出随着光通信技术的发展,高清IPTV、超清视频的点播、高清可视电话等宽带业务的推动,移动带宽需求随时间呈现指数级的增长,光纤通信中现有的带宽无法满足人们对网络传输速率和传输容量的要求。在光纤链路中利用反射半导体光放大器作为光网络单元中的调制器,实现无色的光网络单元使链路产生额外的增益。先进的调制有利于充分利用频谱资源,可以在相同的带宽下传输更高速的数据信息。本文主要设计了双电极配置的反射半导体光放大器和利用滤波器组多载波调制来优化链路的性能以及利用光纤高带宽的特性,为终端用户的高速数据接入服务提供可能。在上行传输链路中利用反射半导体光放大器调制器实现光纤链路的无色化,对比使用不同的配置的双电极反射半导体光放大器,得出最优性能来改善链路的增益,从而获得更远的传输距离。在下行传输链路中运用先进调制格式滤波器组多载波调制实现更高的频谱利用率,更低的相邻信道泄露,从而获得更高的传输速率和传输容量。本文的主要工作以及创新点如下:1.构建了反射半导体光放大器的物理模型并研究其特性,提出了双电极偏置的反射半导体光放大器的配置方式,并研究了双电极配置的反射半导体光放大器对链路增益的改善。2.研究了选择性映射技术和部分传输序列技术降低带有偏移量的滤波器组多载波调制信号的峰均功率比。提出了将选择性映射技术与部分传输序列技术结合的算法,相对于传统的选择性映射技术和部分传输序列技术获得了更低的峰均功率比,改善了链路传输的性能。
何浩[6]（2017）在《下一代光接入网的可调谐光器件及性能研究》文中研究说明随着各国宽带网络建设的推进,IPTV、视频点播、在线游戏等高带宽新业务不断涌现,以无源光网络为代表的有线宽带接入网络需要提供更大的传输容量才能满足日益增长的用户接入带宽需求。目前,以时分复用技术为基础的无源光网络的传输容量已经达到单波长10Gbps,继续采用时分复用技术对现有网络进行提速和扩容,技术难度大,成本高昂,对成本非常敏感的接入网络并不适用。正交频分复用技术和波分复用技术是近几年来新一代光接入网中被广泛讨论的技术,它们具有技术方案成熟、系统扩容方便等优点,得到了学术界和业界的广泛认可。本文围绕着这两项新型技术在新一代光接入网中的应用,研究了OFDM信号光接入网中的传输性能,并设计了可用于下一代光接入网中的可调谐光器件,具体工作如下:（1）研制了高速直调的可调谐激光器可调谐半导体激光器的调谐范围大,调谐能耗低,完全符合下一代光接入网的需求,是目前光接入网的研究热点。论文通过与北京半导体所合作,成功地封装研制了3dB带宽可达10GHz的可调谐激光器,其波长调谐范围达到9nm,调谐精度小于0.1nm。经过初步测试,能够实现10Gbps OOK和16-QAM OFDM信号的无误码传输。（2）设计基于微动马达的可调谐光滤波器将波分复用技术引入到光接入网后,光用户单元的无色化是新一代光接入网络中需要解决的一个问题。论文从承担的863重大专项的项目需求出发,研制了基于微动马达的可调谐光薄膜滤波器,其3dB带宽为0.4nm,调谐范围从1551nm到1560nm,波长调谐范围超过8nm,插损小于4dB。经过测试,能够满足10Gb/s OFDM信号的无误码传输,功率预算超过30dB,引入的功率代价约为1dB。该滤波器的研制为新一代光接入网的实用化提供了一种可行的解决方案。（3）可调谐滤波器的啁啾管理方案研究相对于外调制方式来说,接入网中广泛采用的直调方式容易受到啁啾的影响。在传输速率大于2.5Gb/s的NRZ数字传输系统中,啁啾会和光纤色散一起作用,极大地降低信号的传输距离和性能。论文利用可调谐光滤波器的边沿对直调信号进行啁啾管理,在实现可调谐滤波的同时改善了接收端信号的质量,提高接收机的接收灵敏度,增加系统的功率预算。（4）设计并实验验证了基于可调谐光器件和线性光接收机的波分复用正交频分复用光接入网结构OFDM信号的频谱效率高,是下一代光接入网的备选调制方案之一。论文结合这一发展趋势,重点分析了OFDM信号在OFDM-PON中经历的各种非线性损伤,探讨不同光电器件的非线性损伤对OFDM-PON系统性能的影响,通过设计线性光接收机和采用预失真算法来提高OFDM信号的传输距离和功率预算。最后,结合已研制的可调谐光器件,提出并实验验证了两种波分复用正交频分复用光接入网,其下行传输速率均可达到40Gb/s,传输距离超过20公里,分支比超过1:32。（5）提出并实验验证了两种基于可调谐激光器的交换式光接入网结构可调谐激光器的波长调谐能力使得在新一代光接入网中实现波长的动态调度和迁移成为了可能。论文利用循环AWG的输入输出特性提出了两种交换式光接入网结构,波长可以作为一种资源在交换式光接入网中灵活地调度和迁移。系统实验表明,两种交换式光接入网都可以实现超过32dB的系统功率预算。
付骏伟[7]（2017）在《半导体FP激光器模式分配噪声研究及其在短距离应用下的优化设计》文中研究表明光纤传输技术已经在宽带通信网络中应用了数十年,互联网流量和多媒体应用的爆炸性增长导致用户对通信带宽需求的不断增长。同时,对于光纤链路中光源的尺寸、功率和成本要求更加严格。在电信领域,GPON已经成为消除最后一公里带宽瓶颈的领先光接入技术之一。另一方面,由于数据密集型应用的数据量的爆发式增长,数据中心网络也面临着新的挑战。光纤通道技术委员会提出的应用于计算机之间光互连的光纤通道协议是新的解决方案,该方案利用光纤实现了极高速率的数据传输。此外,有源光缆技术在不改变传统电气接口的前提下,利用光通信的高速、稳定、无干扰的优势,实现了低成本高速率的信号传输。在这些成本敏感的应用中,迫切的需要一个高性价比的光源解决方案。相比于成本较高的DFB激光器,简单低成本的多纵模FP激光器是更合适的光源。然而,由于相对较大的频谱宽度和固有的模式分配噪声,FP激光器通常被限制在相对较低速率的应用中。目前还没有较好的低成本降低模式分配噪声的方法。本论文以降低模式分配噪声功率代价为着眼点,对于模式分配噪声性质展开了深入研究。本文的研究成果和贡献主要有如下几个方面:（1）归纳了用于表征模式分配噪声的四种方式以及其优缺点,概括了已知的模式分配噪声的性质,总结了迄今为止几种常用的降低模式分配噪声的方法。为模式分配噪声的研究提供了理论依据。（2）提出采用多模量子阱速率方程和宽带行波模型作为激光器数值仿真模型,并结合光纤和接收机模型,建立了一套完善的光纤链路模型体系,实现了光信号发射、传输和接收的整个物理过程的仿真。并且,将光纤链路模型和表征模式分配噪声的概率分布法、k因子结合起来,为模式分配噪声的研究提供了数值仿真基础。（3）利用数值模型,一方面对量子阱多模激光器的非线性增益系数与模式分配噪声的关系进行了研究。研究结果表明增大自饱和增益可以有效的抑制模式分配噪声;非对称交叉饱和增益可以改变光谱形状,但其对模式分配噪声的影响弱于自饱和效应。另一方面,研究了在给定输出光谱谱宽的情况下,激光器纵模的数目对模式分配噪声的影响;以及在相同纵模数目的情况下,输出光谱谱宽和模式分配噪声的关系。（4）基于模式分配噪声性质的研究,提出了一种内置带通滤波器的窄谱宽的FP激光器,可以显着地压窄激光器光谱宽度来降低模式分配噪声功率代价。设计器件是在脊波导FP激光器的一端引入一个宽脊区。宽脊区的等效折射率要高于窄脊区,于是在宽脊区形成了一个新的FP腔。利用新的FP腔的反射谱的带通特性,实现了光谱的压窄。从过渡区的引入、宽脊区长度以及窄脊区长度等方面对设计器件进行了优化,并得到了最佳的设计参数。利用系统链路模型仿真了优化后的器件的芯片级和系统级的性能。结果表明,相比于传统FP激光器,设计器件具有更窄的谱宽和更低的模式分配噪声功率代价,其最大传输距离是传统FP激光器的两倍。（5）对设计器件的制作工艺进行了实验研究。在常规的脊波导FP激光器制作工艺基础上,仅仅在标准光刻工艺中替换一块掩膜板就实现了设计器件的制作。设计器件的制作不会引入额外的工艺流程,可以极大的降低器件成本。（6）基于优化得到的最佳器件参数,制作了所设计的窄谱宽1310 nm InAlGaAs/InP多量子阱脊波导FP激光器,并从实验上研究了过渡区、宽脊区长度对其性能的影响以及双电极调节的方法。最后,比较了同一块晶片上制作得到的设计器件与传统FP激光器。设计器件的均方根谱宽是传统FP激光器的一半,并且其传输特性明显优于传统FP激光器。因此,本文提出的低成本窄光谱宽度FP激光器有望应用于高速短距离应用中。
佟彤[8]（2017）在《基于相干检测技术的RoF-WDM-PON系统研究》文中进行了进一步梳理随着互联网技术的发展,高清视频、互动直播等新业务的兴起,用户对网络带宽的需求越来越大,因此对与用户联系最为紧密的接入网技术提出了更高的要求。将能够有效利用毫米波带宽资源、接入灵活的光载射频（RoF）技术与具有巨大带宽优势、能满足多种业务需求的波分复用型无源光网络（WDM-PON）技术相融合,成为了未来解决接入网传输速率和用户需求等问题的最佳选择之一。将具有高接收灵敏度的相干检测技术应用于RoF-WDM-PON的融合系统,则可以进一步延长传输距离,提升系统的传输性能。论文围绕WDM-PON技术、RoF技术和相干检测技术,主要进行的研究工作如下:（1）分析RoF与WDM-PON的基本原理与关键技术,理论推导了基于外调制器的光载毫米波信号产生的原理。搭建仿真模块,实现了双边带（DSB）、单边带（SSB）和光载波抑制（OCS）三种调制方式的光毫米波信号的产生,比较三者的频谱结构并分析不同调制下生成的毫米波信号的特点。（2）理论推导相干检测技术的基本原理,分析比较M进制相移键控和正交振幅调制两种高阶调制的特点。搭建基于相干检测技术的16QAM传输系统,仿真分析传输中非线性效应的影响,以及相干检测中各数字信号处理模块的作用。（3）提出一种基于偏振复用与相干检测技术的RoF-WDM-PON融合系统。在方案设计中,通过偏振控制,分别调制正交偏振方向的载波,使得接收端在不需要引入独立激光器的情况下,可同时完成零差检测和外差检测,实现有线信号和无线信号的分发。此外,该方案也实现了载波重利用,即从下行传输中分离出纯净载波用于上行传输。通过搭建仿真系统,对误差矢量值（EVM）曲线及信号星座图等仿真结果进行分析,验证了该方案设计的可行性。
康泽新[9]（2015）在《新型全光纤滤波器及半导体环形激光器的研究与应用》文中进行了进一步梳理结构紧凑、成本低廉、性能优良且兼容性好的光纤滤波器,是高性能的多波长光纤激光器与光纤传感系统中的关键器件。本论文结合所承担的国家自然科学基金及国家973项目,针对基于新型全光纤滤波器的光纤传感器以及可调多波长光纤激光器,开展了深入的理论与实验研究；半导体环形激光器（SRLs）拥有传统Fabry-Perot腔激光器所没有的光学双稳态特性以及腔内增强型的非线性效应,加上其本身的可集成性及低功耗等特点使得SRLs俨然成为现代全光网络节点中最具应用前景的全光功能器件,本论文对SRLs的噪声特性、反馈特性及其在混沌通信中的应用进行了详细的研究与探讨,主要创新性成果如下：1.提出并制作了两种温度与应力双参数解耦测量的全光纤型传感器,有效地解决了测量过程中温度交叉敏感的问题。基于耦合型双芯光纤（TCF）级联光纤光栅（FBG）的传感器可以实现4.3048με及0.4562℃的应力与温度传感测量分辨率；而基于up-taper的马赫-曾德干涉仪（MZI）内置FBG的传感器可以提供的应力与温度分辨率分别为10.071με和0.311℃。提出并实验验证了一种基于TCF光纤激光器的温度与应力解耦双测量传感器,不仅解决了温度与应力的交叉敏感问题,而且适用于远距离传感测量。波长及峰值功率的应力灵敏度分别为1.48pm/με和7.52×10-4mW/με；波长及峰值功率的温度灵敏度分别为9.2pm/℃和-4.45×10-3mW℃。2.提出了一种基于TCF梳状滤波器的波长间隔可调双波长掺铒光纤激光器。室温下实现了波长间隔可调范围为0到2.4nm的双波长同时稳定激射。双波长均为线偏振光且相互正交,两偏振态的偏振度分别为99.8%和99.7%。提出并制备了一种基于拉锥taper且具有偏振依赖特性的MZI滤波器,室温下实现了基于该滤波器的波长间隔为0.8nm的7个波长同时稳定激射,每个通道的光信噪比均高于35dB。30分钟测试时间内,所有波长峰值功率波动均低于0.6dB,可以通过调节腔内PC进行波长数目的切换。3.推导并建立了适用于SRLs频域多模分析的Langevin噪声模型。SRLs的相对强度噪声谱的弛豫振荡峰值出现在高频处,且随着偏置电流的增加向高频方向移动；低频RIN水平达到10-13到10-14Hz-1且一直延展到驰豫振荡峰值处,比传统半导体激光器高1-2个数量级。4.推导并建立了一套具有普适性的用来分析SRLs在外反馈作用下动态响应特性的模型,该模型适用于任意外反馈强度以及任意外腔反射次数的情况。在双向外反馈作用下,随着外反馈强度的增加,SRLs会依次经历双向稳态、周期振荡、倍周期振荡以及混沌工作状态。当SRLs工作于混沌状态时,整个RIN水平比自由运转时高2-3个数量级。提出了一种利用SRLs在双向对称交叉外反馈作用下实现占空比为50%重复频率可达数GHz的全光方波发生器。重复频率或方波周期可以通过改变外腔时延方便地调谐。5.提出了基于SRLs的混沌同步保密光通信系统,利用非线性薛定谔方程构建了基于光纤信道传输的SRLs混沌保密光通信系统的理论模型。不论采用混沌键控还是混沌隐藏的加密方式,利用总输出都可以实现信号无失真的解调；而采取单向输出解调出的信号质量严重劣化。随着传输速率的提高,恢复信号质量逐渐劣化,解调Q因子从250Mb/s时的9.86降到5Gb/s时的5.497。分别讨论了光纤信道里损耗、色散和非线性效应对混沌同步通信系统性能的影响。
高超[10]（2013）在《基于不同码型的再调制WDM-PON系统研究》文中认为随着三网融合、移动互联网、云计算等新技术的不断演进和迅速推广,TD-LTE的大规模部署,IPTV、HDT、VoD等视频业务和P2P应用需求的直线增加,各种业务应用对网络的承载压力已从核心网络下降到接入网。WDM-PON作为接入技术的最终发展方向,依托其高传输速率,良好的安全性,强大的业务承载能力,可以很好地解决上述问题。不过WDM-PON接入技术的引入也会间接造成色散及非线性效应的加强。先进传输码型对以上传输损伤有很好地抑制作用,特别是混合传输码型的应用,完善了WDM-PON的传输结构,基于码型的波长重用技术,有效降低了系统成本,推动了WDM-PON商用化的进程。本文从WDM-PON技术和先进传输码型两个方面进行研究。首先,村WDM-PON的关键技术提出优化解决方案,设计基于超连续蔷与梳状滤波器结合的新型光源,采用智能ODN技术实现WDM-TDM-PON混合结构,通过ONU无色化实现规范化组网。随后,对先进码型DQPSK及IRZ进行了原珲分析与仿真,通过对比研究,体现了二者高色散容限、高频谱利用率的优点,从而结合二者优势设计出IRZ-DQPSK八进制码型,该结构同样具备良好的色散及非线性抑制能力。文章最后提出了两种WDM-PON组网结构,一种是DQPSK下行,IRZ再调制的方案,该方案比常用NRZ更适合ONU高速增长的需求；另一种是基于IRZ-DQPSK下行,可实现组播业务的WDM-PON组网方案,该结构采用波长选择开关可以顺利实现单播与组播业务的信道管理。文章基于WDM-PON和先进码型研究所设计的两种组网方案,符合未来用户侧与中心站之间高速率传输、大信息量交互的发展趋势,提高了WDM-PON作为综合业务平台的承载能力,仿真结果验证了两种方案的可行性,这些对推动WDM-PON的进一步发展有着重要意义。
二、Development of an ONU Using a Reflective Semiconductor Optical Amplifier Transmitter and Its Transmission Characteristic（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Development of an ONU Using a Reflective Semiconductor Optical Amplifier Transmitter and Its Transmission Characteristic（论文提纲范文）
（1）基于多通道光纤光栅滤波器的2μm波段光纤激光技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩略词 |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 掺铥光纤激光器的研究意义及应用 |
| 1.2.1 2μm波段激光的应用 |
| 1.2.2 基于多通道滤波器的掺铥光纤激光器的研究意义 |
| 1.3 掺铥光纤激光器的研究与发展 |
| 1.3.1 多波长掺铥光纤激光器的研究与发展 |
| 1.3.2 波长可调掺铥光纤激光器的研究与发展 |
| 1.3.3 窄线宽掺铥光纤激光器的研究与发展 |
| 1.4 基于多通道滤波器的掺铥光纤激光器的关键技术 |
| 1.4.1 光纤激光器的基本结构 |
| 1.4.2 多通道窄带滤波器 |
| 1.4.3 增益竞争的抑制机制 |
| 1.4.4 线宽的压窄技术 |
| 1.4.5 线宽的测量方法 |
| 1.5 本文的结构安排 |
| 2 多通道光纤光栅滤波器的理论基础与设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 耦合模理论 |
| 2.2.1 光纤光栅的谐振条件 |
| 2.2.2 耦合模理论 |
| 2.2.3 传输矩阵 |
| 2.3 基于相移啁啾光纤光栅的窄带滤波器设计 |
| 2.3.1 相移啁啾光纤光栅原理 |
| 2.3.2 单相移点啁啾光纤光栅特性仿真分析 |
| 2.3.3 多相移点啁啾光纤光栅特性仿真分析 |
| 2.4 基于相移取样光纤光栅的窄带滤波器设计 |
| 2.4.1 相移取样光纤光栅原理 |
| 2.4.2 取样光纤光栅特性仿真分析 |
| 2.4.3 相移取样光纤光栅特性仿真分析 |
| 2.5 小结 |
| 3 多通道光纤光栅滤波器的制作 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 光纤光栅的制作方法 |
| 3.2.1 光纤的光敏性和氢载 |
| 3.2.2 相位掩模法 |
| 3.3 光纤光栅的制作实验 |
| 3.3.1 光纤光栅刻写系统 |
| 3.3.2 特殊结构光纤光栅的制作 |
| 3.4 多波长窄带滤波器的制作 |
| 3.4.1 相移啁啾光纤光栅的制作 |
| 3.4.2 取样及相移取样光纤光栅的制作 |
| 3.5 小结 |
| 4 可调谐、可切换多波长掺铥光纤激光器 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 波长调谐、多波长输出和波长切换原理 |
| 4.2.1 光纤光栅波长调谐原理 |
| 4.2.2 基于FWM效应的增益竞争抑制机制 |
| 4.2.3 基于PHB效应的波长切换机制 |
| 4.3 基于双多通道光纤光栅的波长可调掺铥光纤激光器 |
| 4.3.1 激光器原理 |
| 4.3.2 实验结果分析 |
| 4.4 基于保偏多通道光纤光栅的可切换多波长掺铥光纤激光器 |
| 4.4.1 激光器原理 |
| 4.4.2 实验结果分析 |
| 4.5 小结 |
| 5 波长可切换窄线宽掺铥光纤激光器 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 单纵模光纤激光器实现原理 |
| 5.2.1 单纵模运行机制 |
| 5.2.2 光纤光栅结合复合腔工作原理 |
| 5.3 2μm波段线宽测量系统 |
| 5.4 基于PHB效应的可切换窄线宽掺铥光纤激光器 |
| 5.4.1 激光器原理 |
| 5.4.2 单波长输出特性 |
| 5.4.3 双波长输出特性 |
| 5.5 基于NPR效应的可切换窄线宽掺铥光纤激光器 |
| 5.5.1 NPR效应基本原理 |
| 5.5.2 激光器原理 |
| 5.5.3 单波长输出特性 |
| 5.5.4 双波长输出特性 |
| 5.6 小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 本论文主要研究内容与成果 |
| 6.2 下一步拟进行的研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（2）后向散射对反射式同波长单纤传输系统影响的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光纤通信的发展 |
| 1.2 相干光通信技术及发展现状 |
| 1.3 课题的研究意义 |
| 1.4 论文的主要研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 后向散射的理论基础 |
| 2.1 光纤的散射损耗 |
| 2.2 瑞利背向散射 |
| 2.3 受激布里渊散射 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 后向散射对反射式系统影响的分析 |
| 3.1 反射式相干光通信系统的方案设计 |
| 3.2 反射式系统中相干瑞利噪声的分析 |
| 3.2.1 相干瑞利噪声的来源 |
| 3.2.2 相干瑞利噪声的特性分析 |
| 3.3 反射式系统中SBS的数值分析 |
| 3.3.1 SBS阈值特性的研究 |
| 3.3.2 基于SBS的下行链路的数值分析 |
| 3.3.3 基于SBS的 CRN的特性分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 反射式系统性能的综合分析 |
| 4.1 系统相干检测的方案设计 |
| 4.2 两种探测方式的探测性能的分析 |
| 4.2.1 单管探测的噪声分析 |
| 4.2.2 平衡探测的噪声分析 |
| 4.2.3 单管探测和平衡探测的性能比较 |
| 4.3 两种工作模式下的反射式系统的性能评估 |
| 4.3.1 低入射光功率下的性能分析 |
| 4.3.2 高入射光功率下的性能分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
（3）基于光延迟的微波信号处理技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 部分缩写中英文对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 微波光子学研究背景及意义 |
| 1.2 光数模转换技术的发展及研究现状概况 |
| 1.2.1 并行光DAC结构 |
| 1.2.2 串行光DAC结构 |
| 1.3 光模数转换技术的发展及研究现状概况 |
| 1.3.1 光学辅助ADC |
| 1.3.2 电采样光量化ADC |
| 1.3.3 光采样电量化ADC |
| 1.3.4 全光数模转换结构 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 1.5 本论文的结构安排 |
| 第二章 微波光子信号处理技术基础 |
| 2.1 关键光电子器件工作特性 |
| 2.1.1 电光调制器工作特性 |
| 2.1.2 光电探测器工作特性 |
| 2.1.3 光源工作特性 |
| 2.2 光延迟技术 |
| 2.2.1 光延迟技术简介 |
| 2.2.2 光纤延迟线种类 |
| 2.2.3 光纤延迟测量 |
| 2.2.4 基于光纤色散的延迟控制 |
| 2.3 DAC和ADC技术 |
| 2.3.1 数模转换器工作原理 |
| 2.3.2 模数转换器工作原理 |
| 2.3.3 转换器参数指标 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于光延迟的全光数模转换系统 |
| 3.1 基于多波长延迟加权的全光串行数模转换系统方案 |
| 3.2 全光串行数模转换系统性能分析 |
| 3.2.1 转换速率分析 |
| 3.2.2 转换精度分析 |
| 3.2.3 延迟误差分析 |
| 3.3 基于多波长光延迟的全光串行数模转换系统实验方案 |
| 3.4 全光串行数模转换系统实验系统搭建 |
| 3.4.1 光源部分搭建 |
| 3.4.2 光延迟部分搭建 |
| 3.5 全光串行数模转换系统实验结果及分析 |
| 3.5.1 全光串行数模转换实验系统 |
| 3.5.2 全光串行数模转换系统实验结果 |
| 3.5.3 全光串行数模转换系统实验结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于光延迟的光电混合数模转换系统 |
| 4.1 基于多通道光延迟插值的光电混合数模转换系统方案 |
| 4.2 光电混合数模转换系统性能分析 |
| 4.2.1 转换速率分析 |
| 4.2.2 转换精度分析 |
| 4.3 基于光延迟插值的光电混合数模转换系统实验方案 |
| 4.4 光电混合数模转换系统实验搭建 |
| 4.4.1 电子部分搭建 |
| 4.4.2 光路部分搭建 |
| 4.5 光电混合数模转换系统实验结果及分析 |
| 4.5.1 光电混合数模转换系统实验 |
| 4.5.2 光电混合数模转换系统实验结果 |
| 4.5.3 光电混合数模转换系统实验结果分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 基于光延迟的模数转换系统 |
| 5.1 基于光延迟的模数转换系统方案 |
| 5.1.1 系统工作原理 |
| 5.1.2 光源选择与脉冲展宽分析 |
| 5.2 多通道一致性分析 |
| 5.2.1 幅度一致性分析 |
| 5.2.2 时域一致性分析 |
| 5.2.3 通道偏置一致性分析 |
| 5.2.4 多通道一致性预校正分析 |
| 5.3 调制非线性分析 |
| 5.3.1 调制深度非线性分析 |
| 5.3.2 调制器工作点偏移分析 |
| 5.3.3 调制器非线性后处理 |
| 5.4 基于光延迟的光电混合模数转换系统实验方案 |
| 5.5 光电混合模数转换系统实验系统搭建 |
| 5.5.1 电子部分配置 |
| 5.5.2 光路配置 |
| 5.6 光电混合模数转换系统实验结果及分析 |
| 5.6.1 光电混合模数转换实验系统 |
| 5.6.2 光电混合模数转换系统实验结果及分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（4）W波段高功率发射机关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 W波段频谱特点 |
| 1.2 W波段主要应用领域 |
| 1.2.1 通信 |
| 1.2.2 军用探测与成像 |
| 1.2.3 气象观测 |
| 1.3 W波段发射机简介 |
| 1.4 本文的主要研究工作 |
| 1.5 论文组织结构 |
| 第二章 W波段发射机设计分析 |
| 2.1 W波段发射机研究现状 |
| 2.1.1 典型W波段电真空发射机 |
| 2.1.2 典型W波段固态发射机 |
| 2.2 W波段发射机研究目标 |
| 2.3 W波段发射机主要器件分析 |
| 2.3.1 固态功率器件 |
| 2.3.2 电真空功率器件 |
| 2.3.3 发射机功率器件选择 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 W波段行波管的研究 |
| 3.1 W波段高功率高效率曲折波导行波管的研究 |
| 3.1.1 引言 |
| 3.1.2 W波段曲折波导慢波结构的色散特性和耦合阻抗 |
| 3.1.3 W波段曲折波导行波管高频结构的传输特性 |
| 3.1.4 W波段曲折波导行波管大信号注-波互作用的研究 |
| 3.2 W波段阶梯型交错双栅行波管的研究 |
| 3.2.1 引言 |
| 3.2.2 W波段阶梯型交错双栅慢波结构的色散特性和耦合阻抗 |
| 3.2.3 W波段阶梯型交错双栅行波管高频结构的传输特性 |
| 3.2.4 W波段阶梯型交错双栅行波管大信号注-波互作用的研究 |
| 3.3 曲折波导行波管与交错双栅行波管对比 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 高压电源的研制 |
| 4.1 原理及组成 |
| 4.2 高电压平面变压器关键技术研究 |
| 4.2.1 主功率变压器和灯丝变压器的平面化 |
| 4.2.2 平面变压器原理及特点 |
| 4.2.3 平面变压器设计流程 |
| 4.3 高功率密度磁路技术研究 |
| 4.4 高效变换技术研究 |
| 4.4.1 主电路变换拓扑研究 |
| 4.4.2 高速隔离驱动技术研究 |
| 4.5 温度漂移的自适应调节技术研究 |
| 4.6 高电压真空灌封工艺技术研究 |
| 4.7 高压电源工程实现 |
| 4.7.1 研制目标 |
| 4.7.2 成品测试 |
| 4.7.3 指标测试结果 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 W波段发射机的研制 |
| 5.1 组成及工作原理 |
| 5.1.1 组成 |
| 5.1.2 工作原理 |
| 5.1.3 工作时序 |
| 5.1.4 状态检测及保护 |
| 5.2 W波段50W连续波曲折波导行波管的使用 |
| 5.2.1 行波管的工程设计 |
| 5.2.2 行波管的加工测试 |
| 5.3 发射机小型化模块化设计 |
| 5.4 发射机结构设计 |
| 5.4.1 强度设计 |
| 5.4.2 热设计 |
| 5.5 发射机电磁兼容设计 |
| 5.6 发射机集成测试及结果分析 |
| 5.6.1 研制目标 |
| 5.6.2 发射机关键指标分析与实现 |
| 5.6.3 发射机测试 |
| 5.6.4 发射机指标测试结果 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（5）高速光纤接入链路性能优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 全文结构 |
| 第二章 高速光纤接入链路技术基础 |
| 2.1 光纤通信原理 |
| 2.1.1 光纤通信的基本概念 |
| 2.1.2 光载射频技术 |
| 2.2 无源光网络中相关技术概述 |
| 2.2.1 基于波分复用的无源光网络 |
| 2.2.2 基于反射半导体光放大器的无源光网络 |
| 2.2.3 基于正交频分复用的无源光网络 |
| 2.3 仿真工具 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于RSOA无色光网络单元上行传输链路增益优化 |
| 3.1 反射半导体光放大器的概述 |
| 3.1.1 半导体光放大器的结构 |
| 3.1.2 反射式半导体光放大器的原理 |
| 3.2 反射半导体光放大器的性能概述 |
| 3.3 反射半导体光放大器的物理模型 |
| 3.3.1 反射半导体光放大器的建模 |
| 3.3.2 反射半导体光放大器的参数设置 |
| 3.4 基于反射半导体光放大器的仿真结果 |
| 3.4.1 载流子密度和光子密度的空间分布 |
| 3.4.2 链路增益的改善 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于FBMC调制的高速光纤接入下行传输链路性能优化 |
| 4.1 正交频分复用的基本原理 |
| 4.1.1 OFDM信号的产生 |
| 4.1.2 OFDM中的循环前缀 |
| 4.2 滤波器组多载波调制的原理 |
| 4.2.1 FBMC-OQAM系统的基本结构 |
| 4.2.2 OQAM的基本原理 |
| 4.2.3 原型滤波器的设计 |
| 4.2.4 FBMC-OQAM信号的特征 |
| 4.3 PON链路中不同多载波调制的传输性能比较 |
| 4.3.1 FBMC与 OFDM的比较 |
| 4.3.2 PON链路中FBMC和 OFDM的传输性能结果分析 |
| 4.4 降低FBMC-OQAM系统的PAPR |
| 4.4.1 峰均功率比的定义 |
| 4.4.2 SLM技术的基本原理和仿真结果 |
| 4.4.3 PTS技术的基本原理和仿真结果 |
| 4.4.4 SLM与 PTS结合技术的基本原理和仿真结果 |
| 4.5 低PAPR信号在PON链路中的传输性能分析 |
| 4.5.1 低PAPR信号在PON链路中的BER性能分析 |
| 4.5.2 低PAPR信号在PON链路中的EVM性能分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
（6）下一代光接入网的可调谐光器件及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 下一代光接入网络的研究背景 |
| 1.2 无源光网络的发展与关键技术 |
| 1.2.1 基于时分复用的TDM-PON |
| 1.2.2 基于波分复用的WDM-PON和 TWDM-PON |
| 1.2.3 基于正交频分复用的OFDM-PON |
| 1.2.4 小结 |
| 1.3 可调谐光学器件在光接入网中的研究意义和现状 |
| 1.3.1 可调谐光源实现方案 |
| 1.3.2 可调谐光滤波方案 |
| 1.4 本论文的主要内容与章节安排 |
| 第2章 可调谐光发射机研究及性能测试 |
| 2.1 可调谐半导体激光器的发展 |
| 2.2 可调谐激光器的封装及性能测试 |
| 2.2.1 封装方案 |
| 2.2.2 DBR激光器的基本特性测试 |
| 2.3 直调激光器的直调性能测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 可调谐光接收机研究及性能测试 |
| 3.1 新一代光接入网中的可调谐滤波需求 |
| 3.2 基于微动马达的可调谐光滤波器设计 |
| 3.3 光滤波器的啁啾管理 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于可调谐光器件的新型波分复用光接入网 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 OFDM信号在光接入网中的性能分析 |
| 4.2.1 OFDM-PON中的OFDM信号传输模型 |
| 4.2.2 OFDM信号的评价指标 |
| 4.2.3 影响OFDM-PON系统性能的因素 |
| 4.3 直调激光器的线性化技术研究 |
| 4.4 线性APD接收机 |
| 4.5 基于可调谐光器件的WDM-OFDM-PON方案 |
| 4.5.1 上下行对称的WDM-OFDM-PON系统性能分析 |
| 4.5.2 上下行非对称的WDM-OFDM-PON直调系统下行性能分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 基于可调谐光器件的交换式光接入网络 |
| 5.1 面向移动互联的下一代光接入网 |
| 5.2 基于周期性阵列波导光栅和可调激光器阵列的交换式光接入网 |
| 5.2.1 周期性阵列波导光栅的工作原理 |
| 5.2.2 基于可调谐激光器组和周期性AWG的光交换结构 |
| 5.3 交换式光接入网的设计 |
| 5.3.1 基于可调谐激光器组和循环AWG的光交换结构 |
| 5.3.2 基于可调谐激光器组和循环AWG的波长共享型TWDM-PON系统 |
| 5.3.3 基于可调谐激光器组和循环AWG的交换式光接入网系统 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论和展望 |
| 6.1 主要工作总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录一 缩略语 |
| 攻读博士学位期间已发表或录用的论文 |
| 攻读博士学位期间已授权或公开的发明专利 |
| 攻读博士学位期间主持/参与的主要科研项目 |
| 致谢 |
（7）半导体FP激光器模式分配噪声研究及其在短距离应用下的优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 应用背景 |
| 1.2 模式分配噪声的研究现状 |
| 1.3 本文的研究目的和主要内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 模式分配噪声理论基础 |
| 2.1 什么是模式分配噪声 |
| 2.2 模式分配噪声的性质 |
| 2.3 降低模式分配噪声的方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 光纤链路数值仿真模型 |
| 3.1 激光器模型 |
| 3.2 光纤和接收机模型 |
| 3.3 模式分配噪声的表征方式 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 模式分配噪声性质研究 |
| 4.1 量子阱激光器内的非线性增益系数对模式分配噪声的影响 |
| 4.2 模式数目对模式分配噪声的影响的研究 |
| 4.3 光谱带宽对模式分配噪声的影响研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 窄谱宽FP激光器设计与优化 |
| 5.1 谱宽对模式分配噪声功率代价的影响 |
| 5.2 设计器件的结构和工作原理 |
| 5.3 激光器模型的修正 |
| 5.4 器件参数的优化 |
| 5.5 器件性能的仿真结果 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 器件制作以及实验研究 |
| 6.1 器件制作流程 |
| 6.2 静态特性测试实验 |
| 6.3 传输特性测试实验 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 全文总结与工作展望 |
| 7.1 本文工作总结 |
| 7.2 下一步工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间发表的主要论文 |
| 附录2 博士生期间参与的课题研究情况 |
（8）基于相干检测技术的RoF-WDM-PON系统研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 WDM-PON技术概述 |
| 1.2.1 WDM-PON的技术背景 |
| 1.2.2 WDM-PON的优势与局限性 |
| 1.3 RoF技术概述 |
| 1.4 相干检测在接入网的应用 |
| 1.5 本论文研究内容及章节安排 |
| 2 ROF系统的核心器件与关键技术研究 |
| 2.1 RoF系统的基本原理 |
| 2.2 RoF系统的核心器件 |
| 2.2.1 激光器 |
| 2.2.2 调制器 |
| 2.2.3 光接收机 |
| 2.3 RoF系统的关键技术 |
| 2.3.1 光载毫米波产生技术 |
| 2.3.2 载波重利用技术 |
| 2.3.3 克服色散致功率衰落问题 |
| 2.4 基于外调制技术产生毫米波信号 |
| 2.4.1 外光调制器的原理分析 |
| 2.4.2 基于DSB、SSB和OCS调制的毫米波信号产生 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 相干检测技术原理与应用仿真 |
| 3.1 相干检测技术 |
| 3.1.1 相干检测的基本原理 |
| 3.1.2 外差检测和零差检测 |
| 3.2 相干检测系统调制格式选择 |
| 3.2.1 高阶调制的基本特点 |
| 3.2.2 M进制相移键控 |
| 3.2.3 正交振幅调制 |
| 3.3 基于相干检测的16QAM传输系统 |
| 3.3.1 系统传输性能研究与仿真 |
| 3.3.2 系统数字信号处理过程仿真 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于偏振复用与相干检测的ROF-WDM-PON系统设计 |
| 4.1 偏振复用技术 |
| 4.2 基于偏振复用与相干检测的RoF-WDM-PON系统理论模型 |
| 4.3 仿真系统的搭建与设计 |
| 4.4 仿真结果与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士/博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（9）新型全光纤滤波器及半导体环形激光器的研究与应用（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 基于光纤梳状滤波器的光纤传感器 |
| 1.3 基于光纤滤波器的多波长光纤激光器 |
| 1.3.1 稳定波长间隔可调的双波长光纤激光器 |
| 1.3.2 基于NPR效应的多波长光纤激光器 |
| 1.4 集成半导体环形激光器 |
| 1.4.1 半导体环形激光器器件结构的演化 |
| 1.4.2 半导体环形激光器在全光信号处理领域的应用 |
| 1.4.3 半导体环形激光器噪声特性的研究意义与现状 |
| 1.4.4 外反馈半导体环形激光器的研究意义与现状 |
| 1.5 混沌同步与保密光通信的研究历史与意义 |
| 1.5.1 混沌同步与基于半导体激光器的混沌通信 |
| 1.5.2 基于半导体环形激光器的保密光通信的研究现状 |
| 1.6 本论文的主要工作与内容 |
| 2 基于光纤滤波器的新型光纤传感器及多波长光纤激光器 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 新型光纤滤波器的工作原理与实验研制 |
| 2.2.1 PD-TCF光纤梳状滤波器 |
| 2.2.2 基于拉锥taper的PD-MZI光纤滤波器 |
| 2.2.3 基于up-taper的马赫-曾德尔干涉型梳状滤波器 |
| 2.3 双芯光纤型温度与应力解耦双测量传感器 |
| 2.3.1 TCF级联光纤光栅的温度与应力双测量传感系统 |
| 2.3.2 基于TCF光纤激光器的温度与应力解耦双测量 |
| 2.4 基于up-taper的新型温度与应力解耦双测量传感器 |
| 2.4.1 传感器的制作及实验原理 |
| 2.4.2 传感器的应力与温度测试 |
| 2.5 基于耦合型TCF的波长间隔连续可调双波长光纤激光器 |
| 2.5.1 激光器实验结构与原理 |
| 2.5.2 激光器的双波长间隔连续可调性 |
| 2.5.3 波长激光的偏振特性测试 |
| 2.6 基于PD-taper滤波器的多波长掺铒光纤激光器 |
| 2.6.1 实验原理与激光器实验结构 |
| 2.6.2 实验结果与分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 半导体环形激光器的波导设计、器件制作与芯片测试 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 半导体环形激光器的材料结构与波导设计 |
| 3.2.1 用于半导体环形激光器的材料结构 |
| 3.2.2 输入/输出耦合波导 |
| 3.2.3 条形波导结构 |
| 3.2.4 输出bus波导 |
| 3.2.5 环腔几何尺寸及阈值电流 |
| 3.3 半导体环形激光器的制作 |
| 3.3.1 芯片的准备 |
| 3.3.2 波导的定义 |
| 3.3.3 接触窗口的制作与平坦化工艺 |
| 3.3.4 欧姆接触电极的制备 |
| 3.3.5 片的解理与封装 |
| 3.4 实验平台的搭建与半导体环形激光器的测试分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 半导体环形激光器的动力学特性与噪声特性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 半导体环形激光器的理论模型 |
| 4.2.1 光学谐振腔中的激光动力学 |
| 4.2.2 半导体媒质的线性光学响应 |
| 4.2.3 半导体媒质的三阶电极化强度与电极化率 |
| 4.2.4 半导体媒质中载流子的输运动力学 |
| 4.3 相对强度噪声RIN与P-I特性曲线 |
| 4.4 半导体环形激光器的多模动力学与噪声特性分析 |
| 4.5 背向散射系数对RIN特性的影响 |
| 5 外反馈半导体环形激光器的动力学与噪声特性 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 理论模型 |
| 5.2.1 外反馈作用下的阈值和相位条件 |
| 5.2.2 外反馈对速率方程的修正 |
| 5.3 单向交叉外反馈作用下的SRLs模式动力学 |
| 5.4 双向交叉外反馈作用下的SRLs模式动力学 |
| 5.4.1 非对称双向交叉外反馈 |
| 5.4.2 对称双向交叉外反馈 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 半导体环形激光器的混沌同步及保密通信的应用研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 半导体环形激光器混沌同步保密通信系统基本理论 |
| 6.2.1 基于时延外反馈半导体环形激光器的混沌同步系统 |
| 6.2.2 混沌同步光通信系统的混沌加密方法 |
| 6.2.3 混沌同步通信系统的混沌滤波效应 |
| 6.3 开环配置SRLs混沌通信系统中的参数失配 |
| 6.4 混沌载波的信道编码与解码特性分析 |
| 6.4.1 基于CSK加密方式的信道编码与解码 |
| 6.4.2 基于CM加密方式的信道编码与解码 |
| 6.4.3 参数失配对信号解调质量的影响 |
| 6.4.4 调制速率对信号解调质量的影响 |
| 6.5 基于光纤信道传输的激光混沌保密通信系统 |
| 6.5.1 光纤信道传输方程 |
| 6.5.2 混沌保密光通信系统经由光纤链路传输的特性研究 |
| 6.5.3 混沌通信系统的色散管理 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结束语 |
| 7.1 本论文主要研究结果 |
| 7.2 下一步拟进行的工作 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（10）基于不同码型的再调制WDM-PON系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 PON技术的发展趋势及现状 |
| 1.2.1 EPON技术概述及发展现状 |
| 1.2.2 GPON技术概述及发展现状 |
| 1.2.3 WDM-PON技术概述 |
| 1.2.4 三种PON技术比较 |
| 1.3 传输码型概述 |
| 1.4 论文的主要研究内容和意义 |
| 第二章 WDM-PON在接入网中的关键技术 |
| 2.1 WDM-PON组网原理 |
| 2.2 WDM-PON关键技术 |
| 2.2.1 连续谱新型光源 |
| 2.2.2 智能ODN解决方案 |
| 2.2.3 无色ONU技术 |
| 2.3 WDM-PON技术的优势 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 先进传输码型的产生及性能分析 |
| 3.1 光DQPSK的调制解调原理及仿真 |
| 3.1.1 光DQPSK的调制解调原理 |
| 3.1.2 不同占空比下DQPSK的产生 |
| 3.1.3 DQPSK传输码型与其他码型的比较 |
| 3.2 反向归零码的调制解产调原理及仿真 |
| 3.2.1 反向归零码的产生 |
| 3.2.2 不同产生方式的IRZ性能分析 |
| 3.3 基于DQPSK与IRZ的联合调制结构仿真分析 |
| 3.3.1 IRZ-DQPSK结构的调制解调 |
| 3.3.2 基于联合调制结构的传输性能分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于DQPSK下行的WDM—PON再调制系统设计 |
| 4.1 系统结构的提出 |
| 4.2 仿真平台的建立 |
| 4.3 仿真结果分析 |
| 4.3.1 下行链路仿真 |
| 4.3.2 上行链路仿真 |
| 4.3.3 信道串扰分析 |
| 4.3.4 色散效应分析 |
| 4.3.5 系统工作距离 |
| 4.3.6 直接调制与再调制比较 |
| 4.4 系统结构与其他再调制结构的比较 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于IRZ下行的组播WDM-PON再调制系统设计 |
| 5.1 系统结构的提出 |
| 5.2 仿真平台的建立 |
| 5.3 仿真结果分析 |
| 5.3.1 系统时频分析 |
| 5.3.2 下行链路仿真 |
| 5.3.3 单播组播输出仿真 |
| 5.3.4 自相位调制对系统的影响 |
| 5.3.5 上行链路仿真 |
| 5.4 本章小节 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表或已录用的学术论文 |
四、Development of an ONU Using a Reflective Semiconductor Optical Amplifier Transmitter and Its Transmission Characteristic（论文参考文献）
- [1]基于多通道光纤光栅滤波器的2μm波段光纤激光技术研究[D]. 张鲁娜. 北京交通大学, 2021(02)
- [2]后向散射对反射式同波长单纤传输系统影响的研究[D]. 蒋元元. 电子科技大学, 2020(07)
- [3]基于光延迟的微波信号处理技术研究[D]. 张天航. 电子科技大学, 2020(07)
- [4]W波段高功率发射机关键技术研究[D]. 王海龙. 电子科技大学, 2019(01)
- [5]高速光纤接入链路性能优化研究[D]. 吴庆典. 江苏大学, 2019(10)
- [6]下一代光接入网的可调谐光器件及性能研究[D]. 何浩. 上海交通大学, 2017(08)
- [7]半导体FP激光器模式分配噪声研究及其在短距离应用下的优化设计[D]. 付骏伟. 华中科技大学, 2017(03)
- [8]基于相干检测技术的RoF-WDM-PON系统研究[D]. 佟彤. 北京交通大学, 2017(11)
- [9]新型全光纤滤波器及半导体环形激光器的研究与应用[D]. 康泽新. 北京交通大学, 2015(09)
- [10]基于不同码型的再调制WDM-PON系统研究[D]. 高超. 北京邮电大学, 2013(11)