色度色散测量论文-楚亚磊

色度色散测量论文-楚亚磊

导读:本文包含了色度色散测量论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:光纤通信系统,色度色散,偏振模色散,奇异值分解

色度色散测量论文文献综述

楚亚磊[1](2019)在《光纤色度色散及偏振模色散测量系统研究》一文中研究指出“互联网+”时代的到来促进了AI人工智能、云计算、物联网、大数据等技术的发展,这对于通信系统的传输速率、传输容量、传输质量及稳定性提出了更高的要求,而光通信系统是一个优秀的解决方案。在此背景下,未来光网络必定朝着大容量、高速率方向发展。目前城域网和骨干核心网信道速率已达1OOGb/s,长度长达几百甚至上千公里,色度色散(CD)和偏振模色散(PMD)的影响不可忽略,准确地测量CD、PMD值有助于研究降低色散影响的方法,进而科学有效地对光通信系统进行设计、构建;在接入网中,4G网络的分布式基站将基带处理单元(BBU)和远端射频模块(RRU)之间距离拉大,使得色散的影响加大;此外,近年来超低损耗光纤等新型光纤不断涌现,在光纤光缆制造过程中,也必须准确地测量其色散值。因此,研究分析色度色散和偏振模色散的测量方法,在此基础上提出更为优化的方案具有十分重要的意义。本文围绕优化CD和PMD测量系统的问题,研究了国际电信联盟推荐的传统测量方法,通过比较各方法的优缺点提出了优化的调制相移法测量色散,将奇异值分解去噪与固定分析仪法结合测量偏振模色散,论文的主要工作和成果如下:1.改进传统的调制相移法测量CD方案,利用双鉴相器结构解决了传统方法中单鉴相器一个电压对应两个相位的相位模糊问题,并与相位追踪与补偿技术结合,优化了测量方案。2.选择合适的模块搭建了CD测量实验平台,测量数据利用相关算法进行处理,将结果与商用测量仪器进行对比,验证了该方案的有效性。3.研究分析奇异值分解(SVD)去噪算法,提出了一种新的确定有效阶数的方法,解决了奇异值分解去噪算法中需依靠工程经验确定阶数的弊端。利用SVD处理固定分析仪法(FA)的实验数据,有效地消除了系统中的噪声,使极值计数更为精准,提高了测量结果的准确度。4.搭建了 PMD测量方案的测量平台,将测量结果与FTB-5500仪器的测量结果以及经巴特沃斯滤波器去噪后的测量结果作比较,证明了该测量方案可以有效地消除噪声,提高测量精度。5.制作了光纤CD/PMD测量样机,其中CD测量波长范围1520nm-1660nm,最小步进波长0.1nm,不确定度为0.2 ps;PMD测量波长范围1520nm-1660nm,不确定度为0.01ps。对于填补我国在光纤色散/偏振模色散测量仪器领域的空白具有重要的现实意义。(本文来源于《北京邮电大学》期刊2019-06-01)

续贝贝[2](2019)在《光纤色度色散测量仪样机研制》一文中研究指出我国宽带基础设施的建设推动了新兴产业的发展,同时,新兴产业的发展也为宽带基础设施建设提出了更高的要求。光通信技术作为信息通信产业的基础设施之一,支撑着我国社会信息化以及宽带化的建设,相信在建设网络强国战略方面将占据一席之位。面对光通信发展的巨大机遇和挑战,提出了下一代高速光纤通信系统的发展动向。色散作为光纤通信系统固有的一种属性,对系统性能的影响不容忽视。光纤色度色散测量具有大的社会价值,不仅应用在光纤制造商对出厂光纤的检测,还体现在网络运营商对光纤链路的在线监测以及互联网公司数据中心互联光通信网络的色度色散检测。对于光纤色度色散测量仪,目前只有少数几家国外的公司能够生产,国内在这类仪器的生产方面依旧处于空白的状态。国内在该领域主要以追踪国外技术为主,与国外公司的成体系的产品系列相比,国内在相关领域的研究虽然有理论基础,但在产品规划、产品研制方面还有较大差距。国产化的光纤色度色散测量仪样机的研制顺应我国提出的“中国制造2025”战略,聚焦新一代信息技术产业,未来发展前景广阔。本文主要完成光纤色度色散测量仪样机的研制,完成的主要工作及创新包括以下内容:(1)结合样机的设计要求,对相移法、差分相移法、干涉测量法和光脉冲时延法这四种国际标准的光纤色度色散测量方法进行了对比分析,最终,选取相移法完成样机的设计。(2)基于相移法测量光纤色度色散的理论基础,选用合适的仪器和设备,完成对实验室光纤色度色散测量平台的搭建。在数据处理部分,完成相位追踪,有效识别周期性多值的情况,解决了相位模糊问题;比较粒子群算法(PSO)和最小二乘法算法拟合结果,选取了最小二乘法完成色散系数曲线的拟合。最后对测量平台的测试结果进行分析,验证了相移法测量光纤色度色散的可行性。(3)为方便未来对样机的调试、维修、功能升级以及扩展,选用模块化的设计模式,完成样机激光器插板、外调制器插板、射频插板、DSP(数字信号处理)插板以及电源插板的设计,解决了DSP对激光器信号输出难控制、外调制器偏置点不稳定、正弦信号不稳定输出、鉴相模糊等难点问题,同时,针对各模块所需供电电压多的情况,还设计了对电压的集中管理;测量数据将传送至工控机,工控机采用Lab VIEW来完成上位机界面的设计。最后,针对样机整机,进行实验验证并从定性和定量的角度,完成对样机误差的分析。结果表明:样机的测量值明显优于基于相移法搭建的实验系统的测量值;与商用色度色散测量仪EXFO FTB-5700的测量结果相比,整体结果与其相近。(本文来源于《北京邮电大学》期刊2019-05-25)

潘潘[3](2018)在《色度色散和偏振模色散测量方案的实验研究》一文中研究指出为了满足互联网时代下大数据、云计算和人工智能等数据型业务发展的需求,光通信系统正朝着高速率、更加灵活的调制格式、高频谱利用率及动态可重构的方向发展。然而,随着传输速率的不断增加,光通信系统的结构变得越来越复杂,带宽资源也越来越紧张,为了保证系统在多信道和高效率情况下可靠有效运行并指导光纤生产商制造出符合市场的产品以及帮助运营商进行系统的维护和改造,必须在光网络中比较关键的位置对各个光通道信号的色度色散(CD)、偏振模色散(PMD)等相关参数进行监测。因此,研究色度色散和偏振模色散的产生原因、机理和影响,并在此基础上探究实验测量方案以实现对光纤链路中CD和PMD的测量,这对光纤通信系统的发展具有重要的意义。目前,很多国外知名厂商已经生产出来了相关检测设备,但价格都比较昂贵,国内生产该类设备的厂商匮乏,需要加大对CD和PMD测试设备的研究和制造。本文首先对常用的色度色散和偏振模色散测量方法进行了探究,并对各个测量方法在实验操作难易度、使用的主要仪器和测量精度等方面进行了比较分析。最终选择了对调制相移法测量色度色散和固定分析仪法测量偏振模色散的实验方案进行重点研究,主要包括以下两个方面:(1)在调制相移法测量色度色散原理的基础上利用实验室仪器设备搭建了实验系统,验证了该方案的可靠性和准确性。为了使实验测量方案更具有实用性,通过市场调研,选择了相关仪器的替代模块,实现了系统的模块化并采用相关算法对模块化实验系统的测量数据进行采集和处理,并将测得的结果与基于实验室仪器搭建的实验系统和商用仪器CD400的测量结果进行分析比较,进而验证了基于模块化实验系统测量色度色散的可行性。(2)搭建了固定分析仪法(FA)测量PMD的实验系统,为了消除噪声对该实验测量方案的影响,比较分析了几种常用的滤波方法,最终选择了经验模态分解自适应滤波法(EMD)对测量信号进行处理。详细地阐述了 EMD滤波法消除FA测量PMD实验方案中噪声的原理及过程,实验对比了经验模态分解自适应滤波和维纳滤波两种滤波方案的测量结果,并与商用偏振模色散测量仪的测量结果进行了比较。结果表明,对不同种类、长度的光纤使用EMD滤波法能够提升固定分析仪法测量偏振模色散实验方案的精度。(本文来源于《北京邮电大学》期刊2018-01-06)

李赟[4](2017)在《色度色散及偏振模色散测量方法研究》一文中研究指出随着5G及“互联网+”时代的到来,各种设备通过有线及无线方式接入互联网,数据业务的速率要求越来越大。而光通信系统具有传输容量大、传输距离远的特点,是解决高速率传输需求的最佳解决方案之一。目前光通信系统迅速发展,随着WDM、相干光通信等技术发展并应用于光纤通信系统中,单信道信息速率400Gbit/s,甚至1Tbit/s正逐步成为下一代商用系统的发展趋势。由于光纤通信系统的速率不断提高及光纤在骨干网、城域网及接入网的大规模使用,光纤中的色散、偏振模色散等特性正成为影响通信系统性能的关键因素。色散及偏振模色散测量具有重要意义。通过对色散及偏振模色散的测量,不仅能够对大量的出厂光纤进行质量检测,而且能够监测通信链路的质量,以便确定是否升级和维修线路。因此,色散和偏振模色散测试仪具有良好的市场前景。目前色散及偏振模色散测量方法较为成熟,但国内针对测试仪器及其测量方案的研究却很少,少有厂商涉足该仪器的设计和制造。针对色散及偏振模色散测量的现状及目前国内对低成本、高精度测量仪器的需求,对其测试仪器及其测量方案的研究尤为重要。本论文主要对单模光纤中色度色散及偏振模色散测试仪的测量方案进行了研究。主要做了以下几个方面的工作:(1)分析并比较目前测量方法的优缺点,为城域网环境下色散及偏振模色散测量方案提供参考。(2)针对城域网环境下色度色散的测量需求,提出了基于数字鉴相的色散测量测量方案,完成了基于OptiSystem和MATLAB的仿真平台搭建及其效果验证。仿真结果验证了测量方案的正确性及数字鉴相器的高精度;搭建了相应的实验系统,实验结果表明对于不同长度的G.652光纤,在波长1550nm处,累积色散测量精度小于10ps/nm,结果优于目前城域网环境下的商用色散测试仪的测量精度,且测量方法降低了测量成本。(3)针对城域网环境下偏振模色散的测量需求,对固定分析法进行改进,提出了基于粒子群优化算法的偏振模色散测量方案,搭建了相应的实验系统,偏振模色散值测量结果平均误差均小于0.2ps,且实现简单,测量结果可重复性高。基于粒子群优化的高斯曲线拟合算法不仅保证了测量精度,还提高了测量速度。(本文来源于《北京邮电大学》期刊2017-01-05)

米瑞龙[5](2016)在《基于微波光子学技术的少模光纤色度色散与模间色散集成测量系统》一文中研究指出由于单模光纤的容量极限,近几年空分复用系统的研究工作如火如荼。在空分复用的范畴里,模分复用技术是主要的复用方式,即利用单根少模光纤中正交的传播模来承载不同信道的信息。然而,由于少模光纤的色散特性影响着传输系统的整体性能,所以其模间色散(差分群延时)和模内色散(色度色散)的表征和测试显得尤为重要,这将对远距离相干光通信中的接收机MIMO算法的实现复杂度以及色散补偿算法的实现有着至关重要的意义。测量模间色散和色度色散的方法包括干涉法、时延法以及微波光子学扫频等多种技术。但是,对于少模光纤的特性表征来讲,目前还没有可以兼顾同时测量其中的模间色散和各个模式色度色散的研究。本文即基于微波光子学扫频技术,开展了少模光纤色散特性的集成测量系统研究,定制了高精度、简单易行的、集成的色散测量方案。本论文提出的理论以及实验研究内容将主要包含以下几个方面:1.提出了基于空间偏移耦合模型的同时测量少模光纤中色散参数的测量系统方案,进行了理论分析,并搭建了测量系统。分析了系统性能和细节,给出实验结果,并讨论了其测量精度及不足。2.为了解决基于空间偏移耦合模型存在的问题,搭建了基于空间探测器的测量系统,开展实验并进行数据处理,实现了模间色散和色度色散参数的同时测量,并讨论了其测量精度及优势。3.开展了基于飞行时间法的对比实验测量,得到了一定波长范围内的色散曲线,进一步验证了上述两种微波光子学测量方法的可靠性。(本文来源于《天津大学》期刊2016-10-01)

张学敏[6](2009)在《基于迈克尔逊白光干涉法的光纤色度色散测量研究》一文中研究指出光子晶体光纤作为一种典型的特种光纤有着广泛的应用,而色散(Chromatic dispersion,CD)作为它的重要参数之一,直接影响光子晶体光纤及其制作器件的性能。由于光子晶体光纤结构的多样性和相关器件研究的需要,对光子晶体光纤的CD进行精密测量就显得尤为重要。在分析普通光纤CD测量方法的基础上,利用迈克尔逊白光干涉法研制了一套可用于测量光子晶体光纤色度色散的实验系统,整个系统CD的测量范围可达-1000ps/nm,并研究了四种基于白光迈克尔逊干涉法的CD提取算法。基于搭建完成的实验系统,测试了光子晶体光纤CD值。实验结果表明:平均测量精度可达3.39 ps/(nm·km),重复性测量误差小于0.71ps/(nm·km)。所测试的光子晶体光纤在1550nm波长时, CD值为8.05341ps/(nm·km)。本论文主要完成几项工作1.从白光干涉理论出发,建立了基于迈克尔逊白光干涉法的色度色散测量系统模型,阐述了白光干涉法测量色度色散的基本原理,给出了系统干涉光强的表达式;使用Matlab软件仿真色度色散测试系统的干涉光谱图,得出干涉光谱的特征。2.完成中心波长法、转折点分析法、非线性曲线拟合法以及相位差值法进行干涉光谱数据分析处理的算法研究;通过比较各个方法的优缺点,结合本套系统的实际情况选用非线性曲线拟合法以及相位差值法进行数据处理,并完成算法实现。3.设计并搭建完成一套基于迈克尔逊白光干涉法的光纤色度色散测量系统。根据系统要求设计了干涉仪测量臂的结构型式,通过显微物镜将空间光耦合入待测光纤中,并用光纤反射镜实现测试臂的光束反射。为有效解决两臂干涉光强不平衡对干涉光谱可见度的影响,提出一种光强平衡方法。4.分别以普通单模光纤、色散位移光纤以及光子晶体光纤作为待测光纤,针对已搭建完成的色度色散测量系统进行了实验及分析,得到的实验结果与理论曲线基本吻合。(本文来源于《天津大学》期刊2009-05-01)

刘桂香,熊建文[7](2004)在《单模光纤的色度色散及其测量和补偿技术》一文中研究指出光纤色度色散是限制光信号传输速率和传输距离的主要因素之一,也是目前高速光通信系统中迫切需要解决的问题.介绍了单模光纤的色散组成,详细推导了描述色度色散的脉冲展宽的计算公式,分析了调相位法测量色度色散的过程,解析了进行色度色散补偿的必要性,给出了啁啾光纤光栅进行色度色散补偿的原理,并对单模光纤的发展动态做了阐述.(本文来源于《海南师范学院学报(自然科学版)》期刊2004年02期)

秦大甲[8](2001)在《能测量色度色散的新型OTDR》一文中研究指出日本安立公司展示了据称是世界第一台的能测量色度色散的小型光时域反射计 (OTDR)。这种型号为MW90 76的仪器被吹捧为网络经营商的单一测试盒解决方案 ,可以为他们评估自己已敷设的光纤设施是否适合于密集波分复用 (DWDM)传输。“其巨大的创新在于技术(本文来源于《光纤与电缆及其应用技术》期刊2001年01期)

姚慧海,何之健,陈骏夫,武时勉[9](1987)在《相移法测量单模光纤色度色散》一文中研究指出本文讨论了采用相移法测量光纤色度色散的技术。对单模光纤的色散谱进行测量,得出单模光纤的零色散波长和色度色散随波长变化的斜率。此外,还对多模光纤的色度色散进行了测量。本文对测量精度作了理论分析,计算了随机噪声对相移测量的影响。 分别在二个波长区域——短波长区域(0.85μm附近)和长波长区域(1.3μm附近)对多模光纤和单模光纤的色度色散进行了测量,所得结果与用其它方法所测得的结果符合良好。(本文来源于《通信学报》期刊1987年01期)

色度色散测量论文开题报告

(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:

我国宽带基础设施的建设推动了新兴产业的发展,同时,新兴产业的发展也为宽带基础设施建设提出了更高的要求。光通信技术作为信息通信产业的基础设施之一,支撑着我国社会信息化以及宽带化的建设,相信在建设网络强国战略方面将占据一席之位。面对光通信发展的巨大机遇和挑战,提出了下一代高速光纤通信系统的发展动向。色散作为光纤通信系统固有的一种属性,对系统性能的影响不容忽视。光纤色度色散测量具有大的社会价值,不仅应用在光纤制造商对出厂光纤的检测,还体现在网络运营商对光纤链路的在线监测以及互联网公司数据中心互联光通信网络的色度色散检测。对于光纤色度色散测量仪,目前只有少数几家国外的公司能够生产,国内在这类仪器的生产方面依旧处于空白的状态。国内在该领域主要以追踪国外技术为主,与国外公司的成体系的产品系列相比,国内在相关领域的研究虽然有理论基础,但在产品规划、产品研制方面还有较大差距。国产化的光纤色度色散测量仪样机的研制顺应我国提出的“中国制造2025”战略,聚焦新一代信息技术产业,未来发展前景广阔。本文主要完成光纤色度色散测量仪样机的研制,完成的主要工作及创新包括以下内容:(1)结合样机的设计要求,对相移法、差分相移法、干涉测量法和光脉冲时延法这四种国际标准的光纤色度色散测量方法进行了对比分析,最终,选取相移法完成样机的设计。(2)基于相移法测量光纤色度色散的理论基础,选用合适的仪器和设备,完成对实验室光纤色度色散测量平台的搭建。在数据处理部分,完成相位追踪,有效识别周期性多值的情况,解决了相位模糊问题;比较粒子群算法(PSO)和最小二乘法算法拟合结果,选取了最小二乘法完成色散系数曲线的拟合。最后对测量平台的测试结果进行分析,验证了相移法测量光纤色度色散的可行性。(3)为方便未来对样机的调试、维修、功能升级以及扩展,选用模块化的设计模式,完成样机激光器插板、外调制器插板、射频插板、DSP(数字信号处理)插板以及电源插板的设计,解决了DSP对激光器信号输出难控制、外调制器偏置点不稳定、正弦信号不稳定输出、鉴相模糊等难点问题,同时,针对各模块所需供电电压多的情况,还设计了对电压的集中管理;测量数据将传送至工控机,工控机采用Lab VIEW来完成上位机界面的设计。最后,针对样机整机,进行实验验证并从定性和定量的角度,完成对样机误差的分析。结果表明:样机的测量值明显优于基于相移法搭建的实验系统的测量值;与商用色度色散测量仪EXFO FTB-5700的测量结果相比,整体结果与其相近。

(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。

色度色散测量论文参考文献

[1].楚亚磊.光纤色度色散及偏振模色散测量系统研究[D].北京邮电大学.2019

[2].续贝贝.光纤色度色散测量仪样机研制[D].北京邮电大学.2019

[3].潘潘.色度色散和偏振模色散测量方案的实验研究[D].北京邮电大学.2018

[4].李赟.色度色散及偏振模色散测量方法研究[D].北京邮电大学.2017

[5].米瑞龙.基于微波光子学技术的少模光纤色度色散与模间色散集成测量系统[D].天津大学.2016

[6].张学敏.基于迈克尔逊白光干涉法的光纤色度色散测量研究[D].天津大学.2009

[7].刘桂香,熊建文.单模光纤的色度色散及其测量和补偿技术[J].海南师范学院学报(自然科学版).2004

[8].秦大甲.能测量色度色散的新型OTDR[J].光纤与电缆及其应用技术.2001

[9].姚慧海,何之健,陈骏夫,武时勉.相移法测量单模光纤色度色散[J].通信学报.1987

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