光纤通信技术chapter 8 modulation ppt课件.ppt

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1、光调制技术柯昌剑朱晓红光器件设计与实现工作组提纲研究意义光调制器光调制格式强度调制的OOK系列相位调制的PSK系列偏振调制原理的PolSK系列提纲研究意义光调制器光调制格式强度调制的OOK系列相位调制的PSK系列偏振调制原理的PolSK系列研究意义1.提高频谱效率，减小信道间隔提高抗损伤能力（CD、PMD、非线性等，延长传输距离）实现难度和成本低能够传输更多的信道，更高的速率，更长的距离！！！提纲研究意义光调制器光调制格式强度调制的OOK系列相位调制的PSK系列偏振调制原理的PolSK系列光调制内调制：直接调制激光器结构紧凑、成本低啁啾特性调制后信号频谱较宽——适用于

2、低速（2.5G）系统CD引起信号串扰大电吸收调制器（Electro－AbsorptionModulator,EAM）马赫泽德调制器（Mach-ZehnderModulator，MZM）外调制：电吸收调制器（Electro－AbsorptionModulator）损耗调制器Franz-Keldysh和QCSE效应，吸收边带红移可与激光器集成驱动电压低（2V）本征的偏振相关和波长相关特性动态消光比较小（小于10dB）啁啾无法实现相位调制——40G/60G系统马赫泽德调制器（Mach-ZehnderModulator）n=refractiveindex=2.2r33=ele

3、ctro-opticcoefficient=30.10-12Vm-1E=Appliedelectricfield=appliedvoltage/effectiveelectrodespacingNomorethanafewvoltsforpracticaluseofahighspeedmodulatorindigitalcommunicationsElectrodepositioningverycriticalCrystalaxiscriticalLight-polarizationdependentLiNbO3SubstrateTravelling-WaveImpe

4、dancematchedelectrodestructureOpticalwaveguideMach-ZehnderInterferometer电光效应MZM传输特性MZM工作状态当V1=V2时当V1=-V2时:“推挽”方式相位调制调制器零啁啾强度调制对MZM输出性能插入损耗小（比EAM小5dB）波长无关特性消光比性能优（20dB）调制速度快——40G以上系统无啁啾偏振相关性开关电压较大（6V）提纲研究意义光调制器光调制格式强度调制的OOK系列相位调制的PSK系列偏振调制原理的PolSK系列基于强度调制原理的光调制格式归零码NRZ-OOK非归零码RZ/CS-RZ-OO

5、K光双二进制ODBNRZ偏置电压为输入电信号为，NRZ调制格式特点中心载波处存在离散谱线，其余处连续频谱宽度为80GHz，密集脉冲连1非归零，码间干扰功率电平较RZ方式高3dB，非线性效应强实现简单，技术成熟，成本较低RZ/CSRZ，66%RZ50%RZ电压33%RZVπ2Vπ时钟加载方式全频率调制——50%RZ偏置在处，驱动信号时钟频率即占空比50％输出调制光信号频率为脉冲宽度（半高全宽）为相邻脉冲相位保持一致半频率调制——33%RZ偏置在或0处，驱动信号时钟频率即占空比33%输出调制光信号频率为2脉冲宽度（半高全宽）为相邻脉冲相位保持一致半频率调制——66%RZ（

6、载波抑制归零码）偏置在处，驱动信号时钟频率即占空比66%输出调制光信号频率为2脉冲宽度（半高全宽）为相邻脉冲相位相反RZ调制格式特点33、50RZ中心处有载波分量，存在离散分量；第一、二级边带频率间隔分别为80、160GHz；CSRZ中心处没有载波分量第一级边带间距约为80GHz；RZ调制格式特点RZ编码格式有利于系统的时钟恢复；RZ码频谱比NRZ稍宽，在相同平均接收功率的条件下，眼图张开度大于NRZ码，一般RZ格式可提供比NRZ格式高3dB的OSNR容限；RZ码的时域脉冲相关效应较弱，受SPM效应影响较NRZ小，DWDM信道间的非线性相互作用及PMD效应也相对较弱；

7、CSRZ码相比一般RZ增加了色散容限，同时可以抑制载波，进一步增强非线性效应的抵抗能力；需二级调制，设备复杂性相对较高；基于相位调制原理的光调制格式差分相移键控调制格式NRZ/RZ-2DPSK差分正交相移键控调制格式NRZ/RZ-DQPSK八级相移键控调制格式（NRZ/RZ-8DPSK）mDPSK系列（NRZ-mDPSK，RZ-mDPSK，CS-RZ-mDPSK）编码规则先设一参考位。绝对码如果是“1”，相对码的这一比特和前面相邻比特位相反；绝对码如果是“0”，相对码的这一比特和前面相邻比特位相同。例：绝对码为1101001，相应的相对码为10011