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无源光网络的升级及上行再调制的研究

作　者: 曾朵朵
导　师: 陈彪；何赛灵
学　校: 浙江大学
专　业: 光学工程
关键词: 时分复用无源光网络波分复用无源光网络升级无色光网络单元反射式半导体光放大器再调制
分类号: TN929.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 55次
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内容摘要

随着全业务时代的到来,用户对接入网带宽的需求呈现爆炸式增长。如何对现有的时分复用无源光网络进行升级是一个研究热点,本文提出了两个解决方案：一个是基于差分相移键控/非归零码正交调制的混合时分/波分复用无源光网络升级,通过仿真以及实验验证了该方案可以实现无缝升级；另一个是基于光纤射频技术的时分复用无源光网络升级,可以同时利用基带和频带进行传输,能够逐步提高网络容量。通过对方案的理论分析和系统仿真,证明了该方案的可行性。从工程的角度出发,部署无色光网络单元便于波分复用无源光网络的安装和维护。相对于实现无色ONU的其他方案,采用上行再调制方案的实现成本最低,而波分复用无源光网络系统对成本非常敏感,因此基于上行再调制的无色ONU方案最具可行性。半导体光放大器能够同时实现光放大和调制双重功能,是上行再调制方案的一个关键器件,文中详细介绍了半导体光放大器的结构、实现再调制的原理以及实验参数,并对RSOA的在不同温度下的输入输出特性以及增益进行了测试。文中还提出了利用幅移键控/差分相移键控下行信号注入反射式半导体光放大器,实现上行再调制的波分复用无源光网络,可以大幅度地提高网络容量,并改善系统的光功率预算。通过技术原理分析,实验系统实现以及性能测试分析三个方面对提出的方案进行详细的介绍,验证了该方案的可行性。

全文目录

致谢  4-5
摘要  5-6
Abstract  6-7
目录  7-9
1 绪论  9-26
  1.1 宽带接入技术简介  9-12
  1.2 无源光网络简介  12-18
    1.2.1 时分复用无源光网络  12-13
    1.2.2 波分复用无源光网络  13-15
    1.2.3 光码分多址无源光网络  15-17
    1.2.4 正交频分复用无源光网络  17-18
  1.3 光纤通信的发展  18-24
    1.3.1 单根光纤容量的发展  18-20
    1.3.2 光接入网的发展  20-22
    1.3.3 PON标准的演进  22-24
  1.4 本文的研究意义与内容  24-26
2 PON的系统升级方案  26-48
  2.1 引言  26-27
  2.2 已有升级方案  27-31
    2.2.1 线速率升级方案  27-28
    2.2.2 基于WDM的升级方案  28-31
  2.3 基于DPSK/NRZ正交调制的无源光网络升级  31-40
    2.3.1 基于DPSK/NRZ正交调制的升级方案  31-33
    2.3.2 理论分析与仿真验证  33-36
    2.3.3 实验验证  36-40
  2.4 基于光纤射频技术的无源光网络升级  40-48
    2.4.1 基于光纤射频技术的无源光网络升级方案  40-42
    2.4.2 理论分析与仿真验证  42-48
3 无色ONU的实现  48-67
  3.1 引言  48
  3.2 无色ONU的实现方案  48-54
    3.2.1 波长可调谐方案  48-49
    3.2.2 频谱分割宽带光源技术方案  49-51
    3.2.3 上行再调制技术方案  51-54
  3.3 半导体光放大器SOA  54-58
    3.3.1 SOA的结构与工作原理  54-56
    3.3.2 SOA的增益饱和效应  56-58
  3.4 反射式半导体光放大器RSOA  58-67
    3.4.1 RSOA的结构  58-59
    3.4.2 RSOA实现再调制的原理  59-60
    3.4.3 实际中RSOA的参数  60-64
    3.4.4 RSOA的实测参数  64-65
    3.4.5 RSOA的应用  65-67
4 基于RSOA上行再调制的波分复用无源光网络  67-82
  4.1 基于RSOA上行再调制的WDM-PON网络结构  67-68
  4.2 系统原理  68-72
    4.2.1 正交的ASK-DPSK多级调制  68-70
    4.2.2 下行信号的消光比  70-71
    4.2.3 RSOA对下行信号的擦除效果  71-72
  4.3 基于RSOA上行再调制的WDM-PON的实验系统及性能测试  72-81
    4.3.1 实验系统  72-74
    4.3.2 下行链路系统性能测试  74-77
    4.3.3 上行链路系统性能测试  77-81
  4.4 基于RSOA上行再调制的WDM-PON的方案总结  81-82
5 总结与展望  82-84
参考文献  84-93
作者简历及在校期间所取得的科研成果  93

无源光网络的升级及上行再调制的研究

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