色散对ROF系统性能的影响

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色散对光纤通信系统的影响与补偿

编号：审定成绩：×××××××××××××××届毕业设计（论文）色散对光纤通信系统的影响与补偿设计（论文）题目：——基于Optisystem运用学院名称：学生姓名：专业：班级：学号：指导教师：日期：××××年××月中文摘要色散是光纤的一种重要的光学特性，它引起光脉冲的展宽，严重限制了光纤的传输容量。

对于在长途干线上实际使用的单模光纤，起主要作用的是色度色散，在高速传输时偏振模色散也是不可忽视的因素。

随着脉冲在光纤中传输，脉冲的宽度被展宽，劣化的程度随数据速率的平方增大，因而对色散补偿的研究是一项极有意义的课题。

色散是影响光纤通信质量的一个主要因素，啁啾光纤光栅色散补偿技术是一种实用的色散补偿方式，因而成为目前光纤通信领域的一个研究热点。

本论文以光纤传输通信系统为研究对象，对系统的模型，仿真方法和系统的性能进行了深入的研究和探索，通过对仿真结果的研究验证系统的性能，得到最佳系统参数，采取了较佳的方案。

论文主要工作如下：1）介绍、分析布拉格光纤光栅的基本原理及其相关基础知识；2）分析研究色散对光纤的短程及远程传输信号的影响；3）利用OptiSystem仿真软件对色散对光纤传输的影响进行适当的仿真分析。

4）利用OptiSystem仿真软件实现布拉格光纤光栅对光纤脉冲信号传输中色散的补偿作用。

关键词：光纤光栅，色散补偿，时延，带宽，补偿距离，光通信系统，OptiSystem，仿真ABSTRACT IN CHINESEDispersion is an important optical properties of the fiber, which causes optical pulse broadening, and severely limits the transmission capacity of optical fiber. Play a major role for actual use on a long haul single-mode fiber, chromatic dispersion, polarization mode dispersion in high-speed transmission, can’t be ignored. Pulses in optical fibers, the pulse width broadening the extent of degradation increases with the square of the data rate, and thus the study of the dispersion compensation is a very significant issue.So dispersion is an important factor that impact the optical communication. Chirped fiber grating is considered to be one of the most useful technology for high-bit-rate optical communication. Therefore, it has been a hot topic in recent years. The communication optical fiber transmission system, the system model, simulation method and system performance conducted in-depth study and exploration of the performance of the verification system through the simulation results, the optimal system parameters, adopted a more excellent program.The research works in the dissertation are summarized as follows:1) Introduction and analysis of the basic principles and basic knowledge of fiber Bragg gratings;2) Analyze the impact of dispersion on the short-and long-range transmission signal of the fiber;3) The use of appropriate simulation analysis the simulation OptiSystem software dispersive optical fiber transmission.4) Fiber Bragg gratings for dispersion compensation in optical pulse signal transmission of OptiSystem simulation software.Key words：Optical fiber grating, the dispersion compensation and time delay, bandwidth, compensation distance, optical communication system, OptiSystem, simulation目录中文摘要 (1)ABSTRACT IN CHINESE (2)第一章绪论 (4)1.1 光纤通信的发展历程 (4)1.2 光纤通信研究的目的和意义 (5)1.3 光纤通信系统的概述 (6)第二章光纤色散与布拉格光纤光栅的补偿 (8)2.1 光色散与光时延 (8)2.1.1 光的色散、相速、群速和时延 (8)2.1.2 色散和时延 (10)2.2 光纤光栅的色散 (11)2.3 光纤光栅的色散特性及其应用 (13)第三章 OptiSystem系统仿真设计 (16)3.1 OptiSystem系统简介 (16)3.2 OptiSystem系统运用及仿真 (18)3.2.1 系统一：光纤通信光信号传输中时域与频域的变化 (18)3.2.2 系统二：光纤光栅对光信号传输中的色散补偿分析 (21)3.2.3 系统三：光纤光栅色散补偿系统改进及数据分析 (25)结论 (27)附录 (28)参考文献 (29)致谢........................................................ 错误!未定义书签。

《ROF系统中光生毫米波技术的研究》范文

《ROF系统中光生毫米波技术的研究》篇一一、引言随着无线通信技术的快速发展，射频（RF）系统在无线通信中扮演着至关重要的角色。

光载无线（Radio Over Fiber，ROF）系统作为无线通信的一种重要形式，具有高带宽、低损耗和抗电磁干扰等优势。

而光生毫米波技术作为ROF系统的关键技术之一，其研究对于提高无线通信系统的性能具有重要意义。

本文将针对ROF系统中光生毫米波技术的研究进行详细探讨。

二、ROF系统概述ROF系统是一种将无线信号通过光纤传输的系统，具有高带宽、低损耗和灵活组网等优点。

在ROF系统中，光生毫米波技术是实现无线信号传输的关键技术之一。

毫米波信号具有高频谱利用率和抗干扰能力强等优点，因此在无线通信中得到了广泛应用。

三、光生毫米波技术原理光生毫米波技术是通过光调制技术将毫米波信号加载到光信号上，然后通过光纤传输。

在接收端，通过光解调技术将光信号中的毫米波信号解调出来，从而实现无线信号的传输。

光生毫米波技术的实现需要利用光调制器和光解调器等关键器件。

四、光生毫米波技术的研究现状目前，光生毫米波技术已经成为无线通信领域的研究热点。

研究人员在光调制器、光解调器、光纤传输等方面进行了大量研究，并取得了一系列重要成果。

其中，基于直接调制激光器的光生毫米波技术、基于电光晶体调制器的光生毫米波技术以及基于光纤传输的光生毫米波技术等是当前研究的热点方向。

五、光生毫米波技术的挑战与展望尽管光生毫米波技术在无线通信领域取得了重要进展，但仍面临一些挑战。

首先，光调制器和光解调器的性能对系统性能有着重要影响，需要进一步提高其性能。

其次，光纤传输中的色散、非线性效应等问题也会对系统性能产生影响。

此外，如何实现低成本、高效率的光生毫米波系统也是当前研究的重点。

展望未来，光生毫米波技术将进一步发展。

一方面，随着新材料、新器件的不断发展，光生毫米波技术的性能将得到进一步提高。

另一方面，随着无线通信需求的不断增加，光生毫米波技术的应用范围也将不断扩大。

ROF系统中的色散分析及抑制

务。
法，够克服载波和边带引起的色散，输距能传离也比普通的单边带调制更长
关键词：Ｏ（ａｉｏｅｂｒ，Ｓ（ｏｂｅｓｅＲＦｒｄｏｖｒｆｅ）ＢｄｕｌｉｉＤｄ
ｂｎ）Ｓ（ｎｌｓｅｂｎ）色散ａｄ，Ｂｓｇｉａｄ。Ｓｉｅｄ
拥挤，Ｏ系统使用的无线频率也越来越多地从低频向高频ＲＦ
发展，以提供更大的传输容量和更快的传输速率。另一方面，
宽带无线接入网的发展也要求ＲＦ系统具有更长的光传输Ｏ
摘要：Ｏ（ａｉＯｅｉｒ系统中光纤的色ＲＦＲｄｏｖｒｂ）Ｆｅ散是影响系统性能最主要的因素。传统的光载波双边带调制会引起严重的色散问题。光学单边带调制（ＳＢ）最普遍的的方法，ＳＯＳ是ＳＢ能有效地抑制色散带来的能量损耗，并延长信号的
ｕｕｌｓｄｔｏｖｔＳＢｍｏｕａｉｎｃｎｓｐｓａｌｕｅｏｓｌｅｉＳｄｌｔａｕ — ｙ．ｏｐｅｓｔｅｎｒｙｉｓｐｔｎｅｆｃｉｅｙａｄｘｒｓｈｅｅｇｄｓｉａｉｆｔｌｎｅ — ｏｅｖｔｎｈｉｎｌｒｎｍｉｓｎｄｓａｃ．ｈｓａｔｌｅｄｔｅｓａａｓｓｉｉｎｅＴｉｒｃｅｇｔｏｔｉｐｔｆｒａｄａｍｐｏｅＳｔｏ，ｈｃａｕｓｏｗｒｎｉｒｖｄＳＢｍｅｈｄｗｉｈｃｎｓｐｒｓｈｉｐｒｉｎｃｕｅｙｄｆｒｎｅｕｐｅｓｔｅｄｓｅｓａｓｄｂｉｅｅｔｖ — ｏｆｌｃｔｓｂｔｅａｒｅｎｉｅａｄｎａｅｏｉｅｅｗｅｎｃｒｒａｄｓｄｂｎ．ａｄｂｓ — ｉｉｂｎｉｎｌｃｎｂｒｎｍｉｅｖｒａｌｎｅｉ— ａｄｓｇａｓａｅｔａｓｔｄｏｅｏｇｒｄｓｔ

采用OptiSystem的OFDM-ROF系统仿真

２ＳｈｏｆＰｙｉｌＳｉｎｅａｄＴｃｎｌｇ，Ｓｕｈｅｔｉｔｎｎｖｒｔ，ｈｎｄ１０４Ｃｉａ．ｃｏｌｈｓａｃｅｃｎｅｈｏｏｙｏｔｗｓＪａｏｇＵｉｅｓｙＣｅｇｕ６０５，ｈｎ）ｏｃｏｉ
ｐｒｏｂｒｉｋｎｈｓｓｅ．Ｓｔｍｓｍｕａｉｎｌｃｄａｒｍａｄｉｕａｏｒｓｌｗｅｅｉｅａｔｆｆｅｌｉｔｅｙｔｍｉｎｙｓｅｉｌｔｂｏｋｉｇａｏｎｓｍｌｔｎｅｕｔｉｓｒｇｖｎ．
ｄｔｃｉｎｔｃｎｑｅ，ｄｗｎｉｋｅｏｍａｃｆｔｅｙｔｍａｓｍｕａｅｅｅｔｅｈｉｕｏｏｌｎｐｒｒｎｅｏｈｓｓｅｗｓｉｌｔｄ．Ｔｗｏｏｅｅｔｌｓｒｂａｓｗｅｅｆｃｈｒｎａｅｅｍｒ
李涛，荣健，钟晓春。
（．１电子科技大学物理电子学院，四川成都６０５；１０４２西南交通大学物理科学与技术学院，．四川成都６０５）１０４摘要：建立了一个ＯＤＲＦ实验仿真系统，ＦＭ．Ｏ对该系统下行链路性能进行了仿真计算，并采用了
表明，色散补偿后该ＯＤＲＦ系统有效传输距离得到了极大的提高。在ＦＭ— Ｏ
关键词：光载无线通信；正交频分复用；Ｏｔｙｔ色散；信道估计；远程光外差ｐｉｓｍ；Ｓｅ

RoF系统中OCS调制的色散特性研究

ＬｕｏＤｅｎｇ，ＣｈｅｎＭｉｎｇ，ＮｉｅＪｕａｎ，ＴａｎｇＪｉａｎ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＧｕｉｌｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕｉｌｉｎ５４１００４，Ｃｈｉｎａ）
关键词；ＲｏＦ；色散；ＯＣＳ；码元时移效应中圈分类号：ＴＮ９２９．１１文献标志码：Ａ文章编号：１６７３ — ８Ｏ８ｘ（２０１３）Ｏ３ — ０１８６ — ０５ ’
ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｕｎｄｅｒＯＣＳｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｉｎＲｏＦｓｙｓｔｅｍ
抗色散能力进行了仿真。结果表明，高斯脉冲在光纤传输距离小于最大传输距离的１／２时，能够有效抵抗色散导致的码元时移效应，非归零码脉冲的抗色散能力相对比较稳定，适合长距离的传输。
随着移动信息产业的迅速发展，无线通信已由单纯的语音业务向语音、视频及多媒体业务转变，未经压缩的高清视频信号传输速率达到了１．５Ｏｂｉｔ／ｓ［１］，

色散面的物理意义

色散面的物理意义摘要：1.色散面的概念及其作用2.色散面的物理意义3.色散在光纤通信中的应用4.色散的补偿技术5.总结正文：色散是光纤通信中的一种重要现象，它影响着光信号在光纤中的传输性能。

本文将介绍色散面的物理意义，以及在光纤通信中的应用和补偿技术。

一、色散面的概念及其作用色散面是指光脉冲在光纤中传播时，由于不同波长的光在光纤中传播速度不同，导致光脉冲在光纤中发生展宽。

这种现象称为色散。

色散可以通过光纤的折射率与波长的关系来描述。

折射率越大，光速越小，相应地传播速度就越慢。

色散在光纤通信中起着关键作用，它直接影响着光信号的传输距离和传输质量。

二、色散面的物理意义色散面的物理意义体现在以下几个方面：1.限制光信号的传输距离：随着传输距离的增加，光信号经历的光纤色散效应越明显，导致信号质量下降。

在一定传输距离后，信号质量无法满足通信要求，从而限制了光信号的传输距离。

2.影响系统性能：色散会引起光信号的频谱宽度增加，导致系统带宽减小。

此外，色散还会导致信号的巟波数增加，进而影响系统的传输容量。

3.降低信号传输效率：色散使光信号在光纤中传播速度降低，导致传输效率下降。

在光纤通信系统中，为了提高传输效率，需要采取一定的色散补偿技术。

三、色散在光纤通信中的应用1.色散补偿技术：通过对光纤通信系统中的色散进行补偿，可以提高光信号的传输质量和传输距离。

常见的色散补偿技术有：色散补偿光纤、色散补偿模块、光滤波器等。

2.色散管理：在光纤通信系统中，通过对色散进行有效管理，可以实现光信号的远距离传输。

色散管理技术包括：动态分配带宽、预加重、光纤链路优化等。

四、色散的补偿技术1.色散补偿光纤：通过在光纤通信系统中使用色散补偿光纤，可以实现对色散的有效补偿。

色散补偿光纤具有不同的折射率分布和色散特性，可以满足不同应用场景的需求。

2.色散补偿模块：色散补偿模块通过数字信号处理技术，对光信号进行巟波数补偿，从而实现色散补偿。

一种改进的光载波抑制产生光毫米波的方法

一种改进的光载波抑制产生光毫米波的方法陈罗湘;黄诚;陈林【摘要】为了延长光毫米波的传输距离,提出了一种改进的光载波抑制产生光毫米波的方法.在中心站采用马赫-曾德尔调制器将射频信号调制到光载波上产生光载波抑制调制光信号,再将产生光信号的2个边带分离,将2.5Gbit/s数据信号调制到其中1个边带上,再与未调信号耦合后产生光毫米波并通过光纤传送至基站.在基站中通过光电转换器产生电毫米波.从理论上分析了这种光毫米波的传输特性并通过实验验证了光毫米波在光纤中可以传输40km.仿真和实验结果表明,这种方式产生的光毫米波具有很好的抗色散能力,延长了传输距离.【期刊名称】《激光技术》【年(卷),期】2008(032)006【总页数】4页(P659-662)【关键词】光通信;光纤无线通信系统;光毫米波产生;光载波抑制【作者】陈罗湘;黄诚;陈林【作者单位】湘潭职业技术学院,信息工程系,湘潭,411102;湖南大学,计算机与通信学院,长沙,410082;湖南大学,计算机与通信学院,长沙,410082;湖南大学,计算机与通信学院,长沙,410082【正文语种】中文【中图分类】TN929.11引言光纤无线通信系统(radio over fiber,ROF)将成为未来超宽带无线接入的最理想的通信方式，人们已对ROF研究了多年[1-13]。

光毫米波产生方法是降低ROF系统代价的最关键的技术之一。

迄今为止，已提出的光毫米波的产生的方法有3种：直接强度调制、外部强度调制和远程外差技术[1-13]。

基于外部调制器的光毫米波产生方案具有较高的可靠性，可降低代价，因而最有可能成为ROF系统中产生光毫米波的首选技术[5]。

采用外部调制器产生光毫米波的方法有3种：单边带调制(single sideband,SSB)，双边带调制(double sideband,DSB)以及光载波抑制(optical carrier supression,OCS)。

光的色散现象对光信号传输的影响研究

光的色散现象对光信号传输的影响研究随着科技的不断进步，光通信作为一种高带宽、低能耗的通信方式，越来越受到人们的关注。

光信号的传输速度快、带宽大、传输损耗低，适用于长距离的高速数据传输。

光通信的发展离不开对光传输过程中的各种影响因素进行研究和解决。

其中，光的色散现象是影响光信号传输质量的关键因素之一。

色散是介质对光波长的依赖性。

当不同频率的光波通过介质时，由于介质对不同频率的光的传播速度有所差异，导致光信号经过一段距离传输后会发生频率的偏移。

这种现象称为色散。

因此，对于高速传输的光信号而言，色散现象将会对信号的传输质量产生一定的影响。

色散分为两种类型：色散增强和色散抑制。

色散增强指的是介质对光信号的色散现象造成的影响加大，使信号的失真程度更加明显。

而色散抑制则是指通过某种方法减少色散对光信号传输质量的影响。

光的色散现象主要有色散增强的传输介质，例如光纤。

光纤作为光通信中最常用的传输介质之一，其光的色散现象对光信号传输的影响尤为明显。

光纤中，不同频率的光波由于折射率不同而以不同的速度传播，导致光信号在光纤中传输时发生色散现象。

这种色散主要包括色散增强和色散抑制。

色散增强主要是由于光纤的离散色散和波导色散所引起。

离散色散是指光波在光纤中传输时与光纤的材料特性和传输距离有关，导致光波的色散现象更加明显。

而波导色散是指光波在光纤中传输时与光纤的结构尺寸和折射率有关，也会增强光波的色散现象。

这两种色散现象的增强会导致光信号传输中的频率偏移更加明显，从而降低信号的传输质量。

为了减少色散对光信号传输的影响，科学家们提出了多种色散抑制的方法。

其中，最常见的方法是使用光纤光栅和衍射光栅来引入负色散。

光纤光栅是一种具有周期性折射率调制的纤维结构，在光纤中引入了负色散项，可以抵消光纤的正色散，从而减小光信号的色散效应。

衍射光栅是一种具有周期性折射率变化并将光波耦合到不同模式中的光学器件。

通过衍射光栅的设计和优化，可以在光纤传输中引入负色散，从而抑制色散效应。

单模光纤偏振模色散测试的重要性

这样就能更好地模拟光缆实际应用的环境，得到更加准确有效的数据，最大限度地降低这种误判风险。
因此，希望各个光缆或光纤生产企业通过本文的阐述与分析，能够重新认识偏振模色散这项指标，切实了解此项指标的重要性，给此项指标以足够的重视。各大运营商在选型测试中，也应充分考虑此项指标的重要性，并将此项指标作为考核的指标之一。这样，我们才能保证敷设的光缆能够满足通信的实际需要。
Ｓ２２００Ｆ和Ｓ２２００Ｇ可提供Ｔｅｌｎｅｔ、Ｗｅｂ、ＳＮＭＰ、Ｃｏｎｓｏｌｅ口等多种网管方式，具有形象直观、功能强大的Ｅａｓｙ－ｄｏ图形界面网管系统，支持集群网管，支持ＳＮＭＰ和ＨＴＴＰ，可灵活方便地实现带内和带外网络管理功能；支持ＲＭＯＮ远程网络监控，管理应用程序可在任一时间段内提取各种统计、分析数据，可提供多种方式下的快速软件升级，可实现远程批量配置、远程线路故障诊断定位、链路定时开启和关闭、流量分析、本端口环回故障检测等功能。
偏振与双折射是单模光纤特有的问题。单模光纤实际上传输的是两个正交的基模，它们的电场各沿ｘ和ｙ两个方向偏振。理想光纤的几何尺寸是均匀的且没有应力，因而光波在这两个相互垂直偏振态方向以完全相同的速率传播，在光纤的另一端没有任何延迟，如图１所示。但实际光纤总存在某种程度的不完善，如光纤纤芯的椭圆变形、光纤内部的
偏振模色散和色度色散对系统性能具有相同的影响，即引起脉冲展宽，从而限制传输速率。然而，偏振模色散比色度色散小几个数量级，而且它仅在数字系统和具有高放大调频模拟系统中采用一定的色散补偿时才成为重要的考虑因素。这一限制受传输方式、环境和安装条件的影响。
与具有确定性的色度色散不同，任意一段光纤的偏振模色散是一个服从Ｍａｘｗｌｌｉａｎ分布的随机变量。其瞬时偏振模色散值随波长、时间、温度、移动和安装条件的变化而变化；此外，长距离光纤的偏振模色散（真实情况）具有随长度平方根而变化的特性。

第二章rof技术介绍

第2章ROF（RADIO OVER FIBER）技术介绍在本章中，描述了RoF链路的基本技术——上变频和下变频技术，这将成为接下来的几章的背景。

2.1节中研究了RoF链路中的关键设备，和影响一个链路性能的参数。

2.2节中描述了在RoF下行链路中实现上变频到射频（Radio Frequency，RF）频率的光调制器的使用。

相似地，2.3节中描述了在RoF上行链路中的调制器的使用。

2.1 光设备RoF链路从中心站（Central Station，CS）向基站（Base Station，BS）传输无线电信号，而相反方向则使用光纤。

本论文涉及在CS端实现光生数G的无线信号。

无线信号的生成需要两个主要模块：光源的数据调制和上变频到需要的RF载波频率。

在简单的配置中，像半导体激光器一样的光源也能通过简单地调制当前的激光器电流来被用作数据调制，这种调制方式也被称作直接调制激光器（Directly Modulating Laser，DML）。

对于RF上变频，使用一个外调制器和本震来调制光信号。

充当外部调制器的典型代表是马赫增德尔调制器（Mach-Zehnder Modulator，MZM）或者电吸收调制器（Electroabsorption Modulator，EAM）。

光生无线信号经过单模光纤（Single Mode Fiber，SMF）1传输到BS的天线，在这里光信号在一个PD中转换成电信号，再辐射到空气中去。

在上行链路，BS天线接收到的无线信号通过一个外调制器被调制到一个光载波上，然后用SMF传输到CS来实现解调。

总之，建立RoF链路的关键部分是：光源、外调制器、光电二极管。

在接下来的几节中，将描述每个影响RoF链路性能的设备参数。

2.1.1 直接调制激光器直接调制一个激光器的能力对RoF链路的来说是一个很有吸引力的高性价比（cost-effective）解决方案。

DML由于在大都市光通信系统解决方案中的使用而被广泛研究[78][79]。

ROF系统相位噪声研究

ROF系统相位噪声研究张必龙;柴俊【摘要】光载无线通信(ROF)技术就是利用光纤的带宽优势来实现高精度射频信号的远距离传输.然而,系统会受到自身器件和外界干扰带来的噪声影响,这极大地影响了传输信号的质量.通过理论与实验系统地分析了ROF技术中相位噪声特性.【期刊名称】《舰船电子对抗》【年(卷),期】2019(042)004【总页数】6页(P49-53,96)【关键词】光载无线通信技术;相位噪声;射频信号【作者】张必龙;柴俊【作者单位】中国船舶重工集团公司第七二三研究所,江苏扬州225101;中国船舶重工集团公司第七二三研究所,江苏扬州225101【正文语种】中文【中图分类】TN929.110 引言光载无线通信(ROF)技术作为一种新的通信方案，兼具光纤通信和微波通信的优势。

在ROF系统中，射频信号被调制到光信号上，通过光纤光缆将射频信号传送到远端基站，这大大弥补了射频信号在空气中传播损耗大的问题，实现了微波信号的远距离传输，可以利用毫米波乃至更高频段进行无线通信[1]。

ROF技术与传统无线射频通信相比,降低了传输损耗，扩大了可传输信号的带宽，增强了抗电磁干扰能力，降低了成本[2]。

图1是一个基本的ROF链路结构框图。

在输入端，模拟微波输入信号通过电光转换被加载到光载波上，被调制的光载波经过光传输介质被传输到接收端，在接收端经过光电转换后得到微波输出信号。

图1 ROF链路基本结构框图将射频信号调制到光信号是ROF系统中最重要的技术之一，按调制信号是否直接作用于光源的方式来划分，有直接调制和外调制2种方式[3]。

相比于直接调制，外调制的射频(RF)调制信号不直接作用于光源，可以有效避免频率啁啾效应[4]，因此外调制方式应用得更为广泛。

在ROF系统中，一个很重要的系统参数是相位噪声，它反映了传输信号的质量，因此从理论与实验上研究ROF系统的相位噪声，将对ROF系统的发展具有重要意义。

1 相位噪声的定义与表征实际信号都存在着不稳定性，即存在着无用的信号幅度、频率或相位起伏，使得在频谱上，在信号载频谱线的两边出现1对噪声边带，这种不稳定性可以等效地看作无用的频率或相位起伏，这些相位起伏的特征描述通常叫做相位噪声[5]。

光纤空间模式色散

光纤空间模式色散光纤空间模式色散（spatial mode dispersion，简称SMD）是指光纤中传输的不同的空间模式在光纤中由于一些因素引起的色散现象。

光纤中的光信号由于被传输的不同的空间模式，会在传输过程中出现时间延迟而产生色散。

空间模式色散是一种非线性色散，它会导致光脉冲的扩展，从而降低光纤传输的带宽和传输距离。

空间模式色散主要由两个因素引起：多模色散和模间色散。

多模色散是指由于光纤中存在多个传输的空间模式而引起的时间延迟差异。

在多模光纤中，不同的传输模式具有不同的传播常数，因此在传输过程中会出现时间延迟。

而模间色散是指由于光脉冲在不同模式之间的互相转换而引起的时间延迟差异。

当光脉冲传输过程中发生模式转换时，会引起光信号的时间延迟。

空间模式色散会对光纤通信系统的系统性能产生重要影响。

首先，光脉冲的扩展会导致光纤传输的带宽受限，从而降低传输速率和容量。

其次，空间模式色散会对纠正信号造成影响，使得信号传输质量下降。

此外，由于光脉冲的扩展，传输距离也会受到限制。

因此，减小空间模式色散对于提高光纤通信系统的性能非常重要。

为了减小空间模式色散，可以采用一些技术手段。

首先，可以采用单模光纤代替多模光纤，以减小多模色散引起的时间延迟差异。

单模光纤只能传输一种模式，因此可以避免多模色散的产生。

其次，可以采用光纤色散补偿技术来抵消空间模式色散引起的时间延迟差异。

光纤色散补偿技术一般采用光纤光栅或分散补偿模块等器件来实现。

此外，还可以采用光脉冲压缩技术来缩短光脉冲的宽度，从而减小光脉冲的扩展。

光脉冲压缩技术可以通过谐振腔增益压缩、非线性光学效应等方式实现。

通过减小光脉冲宽度，可以减小光脉冲的扩展，从而降低空间模式色散引起的时间延迟差异。

此外，还可以通过优化光纤传输系统的设计参数来减小空间模式色散。

例如，可以通过优化光纤的折射率分布、光纤直径等参数来减小空间模式色散。

总之，空间模式色散是光纤中一种重要的非线性色散现象，会对光纤通信系统的性能产生重要影响。

论文题目rof通信技术以及基于rf调制的光标记交换技术

论文题目：ROF通信技术以及基于RF调制的光标记交换技术中若干关键问题的研究作者简介：马健新，男，1977年5月出生，2004年9月师从北京邮电大学余重秀教授，于2007年9月获得博士学位。

中文摘要近年来的全球信息化浪潮使人们对通信系统的容量和质量的需求迅速提高，以光纤接入为代表的有线接入虽然能够提供很大的带宽，但是终端的移动性受到限制，而无线通信由于其接入的灵活性和移动性更受用户的欢迎。

但目前低频无线通信系统的带宽较窄并且频谱资源已经相当拥挤，无法满足未来的移动多媒体、流媒体等宽带业务需求，提高无线接入系统传输容量的有效途径是利用带宽资源丰富的高频无线电波。

灵活方便的宽带无线接入正在成为未来通信的主要发展方向，特别是像北京这样高度信息化的大都市更是倍加关注。

40-70GHz的毫米波可以承载速率达Gbit/s数据信号，而且频谱资源丰富。

该频段的无线信号适于组建具有较高频谱空间复用率的微小蜂窝无线通信系统，因此它将是未来Gbit/s的宽带无线接入首选的频段。

然而，高频无线信号的传输问题和高频设备的高昂价格严重制约着这类无线系统的应用。

融合光纤通信和移动通信技术优点的光载射频（ROF）通信技术是实现宽带无线信号传输的有效手段，该技术利用光纤的几乎无限的带宽资源和低损耗优势，使多路宽带无线信号的传输距离达数十公里，并可以将原来放置在基站的高频设备转移到中心站实现资源共享，进而可对数量庞大的基站的结构和功能（光电、电光转换和天线收发是必备功能）进行简化，降低系统成本。

同时在ROF系统中采用光学方法产生毫米波信号，可以简化基站和中心站的结构。

因此，基于ROF技术的无线通信系统能够使宽带无线接入的实现更加容易。

基于ROF技术的无线通信系统具有明显优势，它不仅可用于宽带无线接入，而且在车载移动通信、热点地区和室内覆盖、雷达信号传输等方面有广阔的应用前景。

构建城域宽带网、建设覆盖城乡的信息服务体系已列为北京市信息化发展规划以满足未来对宽带接入需求，以ROF技术为基础的无线宽带接入能够提供更大的接入带宽和灵活性，可以为北京市城域宽带网的无线接入部分提供技术支撑。

色散对光纤通信系统的影响与补偿

对于在长途干线上实际使用的单模光纤，起主要作用的是色度色散，在高速传输时偏振模色散也是不可忽视的因素。

随着脉冲在光纤中传输，脉冲的宽度被展宽，劣化的程度随数据速率的平方增大，因而对色散补偿的研究是一项极有意义的课题。

色散是影响光纤通信质量的一个主要因素，啁啾光纤光栅色散补偿技术是一种实用的色散补偿方式，因而成为目前光纤通信领域的一个研究热点。

4）利用OptiSystem仿真软件实现布拉格光纤光栅对光纤脉冲信号传输中色散的补偿作用。

如何理解光的色散现象对光谱分析的影响？

如何理解光的色散现象对光谱分析的影响？在我们探索光的奥秘时，光的色散现象是一个引人入胜且至关重要的领域。

而光谱分析作为一种强大的科学工具，在众多领域中发挥着关键作用。

那么，光的色散现象究竟如何影响光谱分析呢？让我们一同深入探究。

首先，我们来了解一下什么是光的色散现象。

当一束白光通过三棱镜等光学器件时，会分解成不同颜色的光，形成一条彩色的光带，这就是光的色散。

其本质是因为不同颜色的光具有不同的波长和频率，在介质中传播时的速度也有所差异，从而导致了光的分离。

光谱分析则是基于物质与光的相互作用来研究物质的组成和结构。

通过测量物质对不同波长光的吸收、发射或散射，我们可以获得物质的光谱信息，并据此进行分析和判断。

光的色散现象为光谱分析提供了基础。

在光谱仪中，通常会利用色散元件，如棱镜或光栅，将复合光分解成不同波长的单色光。

这些单色光按照波长顺序排列，形成了我们所熟知的光谱。

通过对光谱的观察和测量，我们能够获取物质的特征谱线，从而确定物质的成分和含量。

然而，光的色散现象也给光谱分析带来了一些挑战和限制。

一方面，色散元件的性能会直接影响光谱的分辨率和准确性。

如果色散元件的质量不佳或设计不合理，可能会导致光谱线的展宽、重叠，从而影响对物质成分的精确判断。

另一方面，光在色散过程中会存在能量的损失。

不同波长的光在通过色散元件时，其强度可能会发生变化，这可能会影响到对微弱信号的检测和分析。

特别是在研究微量物质或低浓度样品时，这种能量损失可能会导致结果的偏差。

此外，光的色散现象还可能引入一些光学误差。

例如，由于光学系统的像差、色差等问题，可能会使光谱的形状和位置发生扭曲，给光谱分析带来误差。

为了减小这些误差，在光谱仪的设计和制造中，需要采用高质量的光学元件，并进行精确的校准和调试。

为了应对光的色散现象带来的影响，科学家们不断地改进光谱分析技术和设备。

例如，采用高分辨率的光栅、优化光学系统的设计、使用先进的探测器等，以提高光谱分析的精度和灵敏度。

ROF技术研究报告

ＲｏＦ技术旳研究与应用一、RoF技术旳发展趋势随着移动通信技术旳迅速发展,4G通信时代已经到来，人们对以视频需求为代表旳宽带多媒体旳需求日益增长。

这些新型宽带网络业务需求旳增长就对无线通信技术提出了更高旳规定。

因此,一种结合了无线技术和光纤技术各自优势旳新型技术——光载无线通信(RoF，Ｒadｉo oｖeｒＦiｂｅr）应运而生,现已成为研究热点。

一般旳RoF系统涉及有中心站－ＣS，基站－BS,光传播链路,顾客端四个部分。

其中,光纤作为基站和中心站之间旳传播链路，光线中用光载波传播射频信号[1]。

通过光纤来进行传播，中心站就可以集中解决与其互联旳多种无线系统，这样基站就只需要进行光电转换和信号放大。

这样,建设费用就重要集中在一种中心站上，基站旳功耗和建设成本都得到减少。

并且由于ＲｏF系统中铺设有光纤网络，这样某些有线业务也能通过RｏF系统进行传播,这样又可以提高传播效率。

RoＦ系统框架图ＲｏF系统由于使用光纤来进行射频信号旳传播，具有许多优势:1）低损耗。

相比于自由空间传播和老式旳金属电缆传播，。

2）大带宽。

用光纤传播信号旳一大优势就是可以提供巨大旳带宽资源。

我们常用旳单模光纤在850nm、１3１０nｍ、1550nm这三个窗口处可提供旳带宽总和加起来多达50THＺ。

同步,巨大旳带宽优势也会带来更高旳信号传播速率。

3）抗电磁干扰。

信号在光线中传播就天然旳具有了抗电磁干扰特性,这样对传播射频信号就提供了可靠地保证。

4）安装维护简易,低能耗。

由于ＲｏＦ旳核心复杂器件重要在中心站,基站和顾客端比较简化,这种构造形式决定了安装维护旳就重要在中心在进行,简化了操作。

同步，由于顾客终端使用无线接受,构造相对简化，因此功耗也自然比较低。

5)以便多业务旳融合由于RｏＦ系统中既有无线传播又有有线传播，因此根据实际需求进行业务拓展就显旳十分以便，可以通过某些复用技术来实现一次传播承载多种业务［2]。

由于这些优势，RoＦ技术在将来有线电视、移动通信、无线宽带通信领域有着十分广阔旳应用前景。

光的色散现象如何影响光谱分析的精度？

光的色散现象如何影响光谱分析的精度？在我们探索物质的奥秘、研究天体的构成以及进行各种科学实验和工业检测的过程中，光谱分析是一项极其重要的技术手段。

而在光谱分析中，光的色散现象扮演着至关重要的角色，它既为我们提供了宝贵的信息，又在一定程度上影响着分析的精度。

要理解光的色散现象对光谱分析精度的影响，首先得清楚什么是光的色散。

当一束白光通过三棱镜等光学器件时，会被分解成不同颜色的光，形成一条彩色的光带，这就是光的色散现象。

从本质上来说，光的色散是因为不同波长的光在介质中的传播速度不同，从而导致它们折射角度有所差异。

在光谱分析中，我们依靠测量和分析物质所发射、吸收或散射的光的波长和强度来获取有关物质的成分、结构和性质等信息。

然而，光的色散现象可能会引入一系列的误差和不确定性，从而影响光谱分析的精度。

一方面，色散元件的性能会直接影响到光的色散效果。

常见的色散元件如棱镜和光栅，它们的制造工艺和质量直接关系到光谱的分辨率。

如果色散元件的质量不佳，例如表面平整度不够、刻线不均匀等，就会导致不同波长的光不能被清晰地分离，使得光谱线变得模糊，从而降低了光谱分析的精度。

另一方面，光在传播过程中的散射和吸收也会对色散产生影响。

在实际的实验环境中，光很难在完全没有干扰的情况下传播。

空气中的微小颗粒、光学仪器内部的杂质等都可能使光发生散射，导致部分光偏离原本的传播路径，进而影响到光谱的测量结果。

同时，光在通过介质时，某些波长的光可能会被介质吸收，这也会改变光的强度分布，使得光谱分析出现偏差。

此外，光源的稳定性也是一个关键因素。

如果光源发出的光的强度和波长不稳定，那么在经过色散后，得到的光谱也会随之波动，给分析带来困难。

比如，在进行长时间的光谱测量时，光源可能会因为发热等原因导致输出光的特性发生变化，这就需要我们采取有效的措施来稳定光源，以提高光谱分析的精度。

在测量设备方面，探测器的灵敏度和响应线性度同样会对光谱分析的精度产生影响。

多模光纤RoF系统的模式噪声

2 多模光纤 RoF 系统及模式噪声模型 1 模式噪声的产生及影响
当相干光在多模光纤中传输时，不同模式间会产生相互干涉，使得在光纤端面上产生散斑图样。激光器的啁啾、温度起伏、光纤的振动都会引起散斑图样的随机变化，当散斑通过具有模式选择性损耗的元件（例如不完善的接头，面积有限的检测器等）时，只有一部分散斑通过元件，导致输出功率随时间变化，形成寄生调幅，成为噪声，即模式噪声。 2.1 强度调制-直接检测 RoF 系统结构为保证基于多模光纤的短距离 RoF 链路的高性能，同时保持在成本方面的竞争优势，使用基于激光二极管（LD）强度调制-直接检测方案。发射机直接利用单模光纤 RoF 中的带单模尾纤的激光二极管发射机，接收机使用 PIN 光电检测二极管，简单如图 2 所示。
收稿日期：2011-12-12。作者简介：王旭昌（1986-），男，硕士研究生，主要研究方向为光纤通信系统与网络；侯韶华（1963-），男，副教授，主要研究方向为光纤通信与光波技术。
统（DAS, Distributed Antenna Systems）等[2-3]。当使用多模光纤作为传输介质时，第一个突出问题是由于模间色散，光纤的带宽会因为色散而降低。最近已有文献报道[4]，使用模场匹配中心入射技术使得多模光纤克服模间色散实现了类似单模光纤的性能。而且，当考虑短距离（几百米）的链路或使用窄线宽激光器时，模间色散一般不构成主要限制效应[5]；相反，由模式噪声导致的接收信号信噪比的恶化对系统性能有很大的影响。已有文献[6]直接借鉴了数字光纤通信系统中分析模式噪声的方法对 RoF 系统的模式噪声进行了分析，此方法得到的噪声中包含了带外噪声，而且检测电流的直流偏置也作为信号功率考虑，文章认为在短距离链路中模式噪声不造成大的影响。于此不同，最近文献[7]将检测电流的平均交流分量作为 RF

微波传输线路中的色散补偿技术

微波传输线路中的色散补偿技术随着通信技术的发展，人们对通信速度和传输质量的要求越来越高。

微波传输线路因其传输速度快、传输距离远、传输质量好等特点，在现代通信系统中得到了广泛应用。

然而，微波信号在传播过程中会受到一些影响，其中一个重要的因素就是色散。

本文旨在介绍微波传输线路中的色散补偿技术。

一、色散的原因及其影响1. 色散的原因在微波信号的传输过程中，信号是以电磁波的形式传输的。

由于微波信号存在多条频率，每一条频率的电磁波在传输过程中会因为频率不同而产生不同的传输速度。

这就是色散现象的产生原因。

2. 色散的影响色散对微波信号的影响主要表现在两个方面。

第一，色散会使微波信号的传输速度变化，进而影响信号的延时和相位。

第二，色散会使微波信号的信号频谱失真，进而影响信号的频域性能。

二、色散补偿技术为了解决微波信号传输中的色散问题，人们提出了各种色散补偿技术。

目前常用的色散补偿技术主要包括以下四种：1. 相同模式干涉（相位调制）相同模式干涉技术是利用两条等长的微波传输线，在一定条件下使信号频率相同的两个波长之间产生明显的相位差。

相位差被用来修正信号相位的变化，从而实现色散补偿。

2. 相移键控相移键控技术是在微波信号传输线中安装一组调制器来调节信号相位。

通过调整相位来控制信号频率，从而实现补偿色散。

3. 时间波形插补时间波形插补技术是将微波信号分成数个部分，在传输过程中通过延时和加权的方式重新组合成完整的信号，从而补偿信号的色散。

4. 等效传输线法等效传输线法是利用等效传输线来代替微波传输线，从而消除色散。

这种技术通过选择合适的等效传输线参数，将微波信号传输线中的色散效应转移到等效传输线上，从而达到补偿的效果。

三、结语微波传输线路中的色散补偿技术是目前解决微波信号传输中色散问题的有效方法。

随着通信技术的不断发展，色散补偿技术也在不断优化和完善。

希望本文能为读者对该技术有更深入的了解。

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ｔｉｏｎｉｎｔｈｅｎＵｉＴｌｂｅｒｏｆｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ（ｓｏｌｉｔａｒｙｗａｖｅｌｅｎｇｔｈａｎｄｄｕａｌｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ）ａｎｄｔｈｅｃｈｉｒｐｅｄ
ｔｏｔｈｅ
Ｓｉ蹲】ａｌｉｎｉｔｓｔｒａｎｓｒｎｉ．蹬ｓｉｏｎ．ＴｈｅｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｉｓｔｈａｔＳＳＢｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｉｓｂｅｔｔｅｒｔｈａｎⅨ汜ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ，ｗｈｉｃｈｐｒｏｖｉｄｅｓｓＯｌ＇ｈｅ
ｐｅ而砌ａｎＯｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｂａｓｉｓｆｏｒｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅ
ｏｆＲＯＦｓｙｓｔｅｍ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｒａｄｉｏｏｖｅｒｆｉｂｅｒ（ＲＯＦ）；ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ；ｓｉｇｎａｌｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ；ｓｉｇｎａｌｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ
光纤通信是以光波作为信息载体，以光纤作为传输媒介的一种通信方式．它具备容鼍大、速率高、传输质量佳的优点．目前随着人们对移动通信所提供的质量及服务要求的不断提高，一种光和微波接合的通信技术——Ｒ（）Ｆ技术便应运而生．ＲＯＦ（ｒａ— ｄｉｏｏｖｅｒｆｉｂｅｒ）技术是用光纤系统传输微波毫米波信号，既利用了光纤系统容量大的特点，满足了用户对带宽的需求，又利用了无线通信的高灵活性，实现无线接入网．尽管利用光纤传输毫米波有着美好的发展前景，但随着载波频率和传输速率的增大，光纤本
０１１ＲＯＦｓｙｓｔｅｍｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈａｔ、＾ｄｔｈｔｈｅ
ｔｈｅｔｒａｍｚｎｉ．商ｏｎｓｙｓｔｅｍ，ｅｖｅｎｌｅａｄｔｏｔｈｅ
ａｒｅ同咖ａ—ｚｅｄｓｙｓｔｅｍｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｉｇｎａｌ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｄｉｓ；ｐｅｒｓｉｏｎｏｎＲＯＦ
低频器件可以大大降低成本，因此双波长调制有很
好的应用前景【７｜．
单波长ＤＳＢ调制中输出毫米波信号的幅度恻８为
Ｐ‰ｏＣｅｏｓＺ（华猕）
பைடு நூலகம்
（２）
式中可以看出毫米波信号的幅度与光纤传输距离
Ｌ、色散系数Ｄ、光载波波长Ａ，以及射频信号调制
功率扇Ｆ有直接关系．
单波长ＳＳＢ由于检波后只有一项，所以不像单
波长ＤＳＢ会有致衰减因子．双波长调制中输出毫米波信号的幅度为
万方数据
光电技术应用
第２４卷
ｒｉｅｒｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ），因为该技术常常采用多信道ＲＦ信号的光载波调制．
２．１节中提到的双边带调制及单边带调制是根据幅度调制方式来分类的．从调制的波长数来分类，主要分为单波长调制和双波长调制．ＲＯＦ中的单波
长调制就是副载波信号只调制到一个光载波信号
上；双波长调制是指有２个光载波信号，它们的频率
ａｎｄａｎａｌｙｚｅｄｆｒｏｍｔｈｒｅｅ＆ｓｐｅｃＫｓ：ｔｈｅ
ｐ１１ｅｎ（ｍ删ｃａｕｓｅｄｔｗｏｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗａｙｓｏｆａｍｐｌｉｔｕｄｅｒｒＤｄｕｌａｔｉｏｎ（ＤＳＢｍｏｄｕｌａｔｉｏｎａｎｄＳＳＢｒｒｌＯｄｕｌａｔｉｏｎ），ｔｈｅｔＷＯｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗａｙｓｏｆｎ似ｌｕｌａ—
单波长ＳｓＢ冈为检波后只有一项，不存在干涉项，所以不会受到色散致衰减的影响；而单波长ＤＳＢ由于有２个边带，且两者的相位不严格相干，所以会出现式（２）所示的衰减因子；而双波长调制相当于２个单波长ＳＳＢ的情况，由于２个载频存在频差，差频卺加时会出现幅度的衰减．但是因为双波长调制中存在中频信号ＩＦ，频率远远低于射频信号ＲＦ，受到色散的影响较单波长ＤＳＢ的情况较小，所
间隔就是所需毫米波的频率，将副载波信号调制到
其中一个载波信号上，经过差频得到所需的毫米波信号．单波长调制的技术比较成熟，目前应用比较广
泛．但是现在ＲＯＦ系统多采用差频得到毫米波信
号，即多采用双波长调制，因为双波长调制是利用２个频率较低的信号得到高频率的毫米波信号，不像
单波长调制一样要采用高频的器件，在系统中采用
万方数据
第５期
高嵩等：色散对ＲＯＦ系统性能的影响
５９
频率分量有不同的延时，对于数字系统会导致展宽脉冲，增大误码率，对于模拟系统会导致带宽受限ｕ］．
色散描述的就是不同频率的光在光纤中会以不同的速度传播．当复色光在光纤中传播时，由于色散的作用，不同频率的光传播的速度不同，到达接收端的时间自然也不相同，从而导致光脉冲在时域上的展宽，造成码间串扰，引起误码率的上升，影响系统的性能，并降低光纤通信系统的传输速率．
以衰减的情况没有单波长ＤＳＢ严重．
２．３色散对信号传输的影响
由于ＲＯＦ技术中副载波频率较高，因此光纤色散对于ＲＯＦ信号传输的影响不容忽视．在ＲＯＦ通
信系统中，光纤色散会令脉冲展宽，而且色散会使输出光的幅度随光纤长度的周期性起伏变化．
ＲＯＦ系统的光源可以设为带有线性啁啾的高
斯脉冲，表示为［９］
Ａ（０，Ｔ）：ｅｘｐ［一半（三）２］（４）
ｕｎ一——２兀ｃ—ｆ１２
Ａ２
式中，卢：＝嘉是光纤的色散因子．以下就以式（１）
为基础分析色散对ＲＯＦ系统的影响．
２色散在ＲＯＦ系统中的影响与应用分析
２．１双边带调制（ＤＳＢ）与单边带（ＳＳＢ）调制的色散问题
将信号调制到光载波上有双边带调制（调制完后载波有２个边带）与单边带调制（调制完后采用滤波器过滤掉１个边带，只传输１个边带）．与双边带调制相比，单边带调制技术可以避免带宽翻倍，同时避免将能量浪费在载波上，不过因此设备会变得复杂，成本也会相应增加．
收稿日期：２００９—０９—２１基金项目：国家自然科学基金（６０７７１００８，３７００２）；北京市自然科学基会（４０８２０２４）；留学同国人员基金（教外２００８８９０）；教育部博士点基金（２００８０００４０００２）作者简介：高嵩（１９８７一），男，山东泰安人，博士研究生，研究方向为光纤无线通信．
而单边带调制传输的只有一个边带，不存在相位差的问题，因此，与采用双边带调制相比，采用单边带调制的ＲＯＦ性能具有相当大的优势．而且传输单边带信号还可以节省带宽，并叮以通过减少一个边带的发射功率来提高功率利用率．
采用双电极ＭＺＭ（马赫一曾德尔调制器）结合耦合器可以产生单边带信号旧Ｊ，但是这种方法会令ＲＯＦ系统的成本增加．利用窄带光纤光栅也可以实现单边带调制ＨＪ，相对于前一种方法而言，这种方法插入损耗低，结构简单，实现比较容易．
在长距离传输的Ｒ（）Ｆ系统中，与单边带调制相比，传统的双边带调制存在较严重的色散问题．
在ＲＯＦ系统中采用直接调制的方式会使激光器的输出不稳定，输出的光会带有较大的初始啁啾．为了减少啁啾的影响，在ＲＯＦ系统中多采用外部调制．双边带调制信号在长为Ｌ的光纤上传输，经过光电ＰＩＮ管探测后，探测到的微波功率Ｐ正比于 ∞ｓ２（砝２ＤＬ２）．式中，Ａ是光载波波长；Ｄ
Ｐ名。。Ｃｃ哥［翌当分ｊ妇］
（３）
式中可以看出，双波长调制与单波长调制的区别就在于双波长调制的ＲＦ信号幅度与２个光载波的频率都有关系．
由式（２）及式（３）可以得出以下结论：色散之所以会令产生信号的幅度衰减，最终是因为得到不止一个毫米波信号，由于色散的原因，这些信号的相位不相同，存在相位差，这些不严格相干的信号叠加之后会使得幅度衰减．在其他已定的情况下，对幅度有影响的因子只是这些同频的干涉项．
的色散系数；ｆ是真空中的光速．很明显功率是周期性衰减的，可根据上式大概算出功率的衰减节点和衰减周期１２Ｊ．
光纤色散使得不同频率的光产生不同的时延，表现在相位上就是相位的超前或者滞后．双边带调制的解调需要２个边带之间有很高的相位相干性，当相位不严格相干时，解调得到的信号会跟调制信号有所差异．当色散使得２个边带的相位相差１８０。的时候，解调器就再也不能从已调信号中恢复出调制信号，这对ＲＯＦ系统的传输性能有着巨大的影响，这显然小是设计者想要的．
第２４卷第６期２００９年１２月
光电技术应用ＥＬＥ（汀Ｒｏ—ｏＦＴＩＣＴＥ（：ＨＮｏＬＤＧＹＡＰＰＬＩＣ竹ＩｏＮ
Ｖ０１．２４，Ｎｏ．６Ｄｅｃｅｍｂｅｒ．２００９
·信号与信息处理·
色散对ＲＯＦ系统性能的影响
高嵩，裴丽，祁春慧，安丽靖，李卓轩，赵瑞峰
（ａｔ京交通大学光波技术研究所，北京１０００４４）
传输距离的增加，群速度色散使得脉冲展宽，色散长
度Ｌ［）决定了展宽的程度．
脉冲宽度变化反映了脉冲频谱结构的变化，即
使初始脉冲是无啁啾脉冲，脉冲在色散光纤中传播
时，也会产生啁啾成分．
把Ｕ（ｚ，Ｔ）写成下面的形式【１０］
Ｕ（ｚ，丁）＝ＩＵ（ｚ，Ｔ）ｅｘｐ（一ｉ妒（ｚ，Ｔ））Ｉ（８）
其中驴ｃｚ，Ｔ，＝气掣粼丢＋吉ａｒｃｔａｎｃ磊，
利用如下关系式引入归一化振幅Ｕ
Ａ（ｚ，Ｔ）＝￣／ＰｏＵ（ｚ，Ｔ）
（５）
最终解得
ｕ（ｚ，Ｔ）２ｉ；ｉ：＿ｉＺ＂驴ｏ
ｅｘｐ（一芝ｉ南）
（６）
．
式（６）表明高斯脉冲在传输中形状不变，但是其宽度
ｒ随传输距离ｚ的增加而变化
ｒ（ｚ）＝ｒｏ［１＋（ｚ／ＬＤ）２］２
（７）
式中，Ｌ，）＝ｒ０／Ｉｆ１２Ｉ为色散长度．式（７）表明，随着
身的传输特性（尤其足色散）对系统的限制也变得突出．通过对色散的基本理论进行研究，可为分析不同传输速率条件下色散对ＲＯＦ系统的影响提供理论指导，通过对不同的调制方式受到的不同程度的色散比较，可为在ＲＯＦ系统应用中选用双边带调制提供理论依据．
色散的基本理论分析
光纤色散对于传统的光通信系统而言，由于不同
图１是利用光纤布拉格光栅（ＦＢＧ）实现单边带调制的原理图．分布反馈式（ＤＦＢ）激光器输出的光经过偏振控制器后，由光电调制器对脉冲信号发生器（ＰＳＧ）产生的信号进行双边带调制，光隔离器（ＩＳｏ）是用来减少反射光对光电调制器的影响，利用ＦＢＧ滤掉双边带信号的其中一个边带（上边带或者下边带），经过掺饵光纤放大器（ＥＤＦＡ）放大后送入光纤链路传输ｂｊ．