研究目的
采用数学与仿真模型评估基于子载波复用(SCM)的弹性光网络(EONs)性能,重点研究不同调制技术与放大方案对提升效率及降低失真的影响。
研究成果
该论文得出结论:光相位调制(OPM)与掺铒光纤放大器(EDFA)的组合在基于副载波复用(SCM)的弹性光网络(EONs)中性能最优,相比其他调制技术和半导体光放大器(SOA)放大方案,能提供更高的接收射频功率、降低非线性失真并提升带宽效率。这种组合优化了资源利用率,可高效处理弹性光网络中的业务流量。
研究不足
该研究基于仿真和数学模型,可能无法完全反映现实世界的复杂性和物理损伤。其聚焦于特定的调制与放大技术,且结果仅适用于仿真中设定的参数和条件(如固定的消光比和噪声系数)。未来工作可包括实验验证,并考虑网络可扩展性、成本等附加因素。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用设计的SCM-EON网络模型,通过数学建模与仿真进行评估。涉及比较直接调制(DM)、马赫-曾德尔调制器(MZM)和光相位调制(OPM)技术,以及使用半导体光放大器(SOA)和掺铒光纤放大器(EDFA)进行放大。
2:样本选择与数据来源:
使用三个独立输入源,经OFDM调制。数据通过仿真生成与分析。
3:实验设备与材料清单:
Opti-system仿真器与MATLAB用于仿真;调制器(DM、MZM、OPM)、放大器(SOA、EDFA)、光学滤波器、功分器、复用器、解复用器和光电探测器。
4:实验流程与操作步骤:
发射端对输入源进行OFDM调制、分路,分别用DM/MZM/OPM调制后合路、放大并传输。接收端对信号进行滤波,用SOA或EDFA放大,转换为电信号后分析。调节调制频率(20-21 GHz)和信道间隔(1、2、3 GHz)等参数。
5:3 GHz)等参数。 数据分析方法:
5. 数据分析方法:基于Opti-system和MATLAB的仿真结果,通过接收射频功率评估性能,采用数值对比与图形分析。
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Opti-system simulator
Used for simulating the SCM-EON network model and analyzing performance.
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MATLAB
MathWorks
Used for mathematical modeling and simulation analysis.
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Semiconductor Optical Amplifier
SOA
Used for amplifying optical signals in the receiver section.
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Erbium Doped Fiber Amplifier
EDFA
Used for amplifying optical signals in the receiver section.
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Mach-Zehnder Modulator
MZM
Used for external modulation of optical signals.
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Optical Phase Modulator
OPM
Used for external modulation of optical signals.
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