基于光纤非线性的PM-Nyquist-WDM相干系统带内OSNR监测方法

简介：
本文提出了一种利用光纤非线性效应，在频谱受限的PM-Nyquist-WDM相干通信系统中实现带内OSNR实时监测的新技术，旨在提升系统的传输性能和可靠性。 光纤通信系统的光学信噪比（OSNR）是衡量传输链路质量的关键参数，它直接反映了信号与噪声的比例关系。在高带宽及长距离的传输环境中，由于光纤非线性效应的影响，传统方法难以准确测量OSNR值，可能导致低估实际状况的问题出现。因此，开发一种能够适应非线性影响的新技术变得至关重要。 本段落提出了一种基于相邻符号和偏振间相关函数特性的新型非线性容忍OSNR监测方案，并在100-Gb/s PM-QPSK-Nyquist-WDM相干系统中进行了验证。文中首先强调了OSNR对于指示信道质量及动态优化光纤网络的重要性，接着指出传统的测量方法主要适用于没有显著非线性效应的短距离传输场景，在长距离、高带宽的应用环境中效果不佳。 为了应对上述挑战，本段落提出了一种基于相关函数特性的新监测技术。利用广泛采用的高斯噪声模型（GN模型）来分析非线性失真，并在此基础上提出了新的OSNR测量方法。该方案不依赖于对传输链路的具体了解，在VPI传输模拟器和MATLAB软件组合搭建的仿真环境中进行了测试验证。 理论研究部分探讨了长距离光纤通信系统中由于非线性效应造成的信号损害问题，分析指出未校正状态下的OSNR可通过统计矩法来测量，并且可以表示为信号功率、放大自发辐射噪声功率以及由非线性引起的失真功率的函数。实验结果显示，在所测试的100-Gb/s PM-QPSK-Nyquist-WDM相干系统中，该技术的最大估计误差仅为1.28dB，同时对信道发射功率和数量的变化不敏感。 关键词：相干光通信系统、光学信噪比（OSNR）、光纤非线性效应、相关函数。本段落不仅指出了传统方法在处理复杂传输环境中的局限性，还展示了新监测技术的有效性和准确性，并且表明通过利用相关函数特性来评估OSNR具有广阔的应用前景和研究价值。