光纤通信中差频偏振调制全Stokes参量测量方法研究

【摘要】随着光纤通信单波道速率向40Gb/s及以上速率发展，传统的编码格式缺点逐渐凸现出来,各种非线性效应、偏振模色散显著增强。因为偏振编码具有偏振特性好、功率均衡性好、功率代价小等优势，所以它可大大降低系统中的偏振模色散、非线性效应、提高谱效率、降低误码率。由于偏振编码是通过光信号的偏振形态携带信息进行编码的，因此研究偏振形态的测量具有重要的理论意义与应用价值。最全面最常用的描述光束偏振态的方法是Stokes参量表示法，它是四个物理单位完全相同的参量。由Stokes参量我们可以推导出琼斯矢量以及光束的偏振度,也就是说只要测出Stokes参量，我们会得出关于这束光的任何一种数学表达式。因此，本文为了获取偏振信息，研究了差频偏振调制全Stokes参量的测量方法。该方法通过驱动电路控制，将三个弹光调制器（PhotoelasticModulator,PEM）分别工作于数值略有差异的三个不同的频率上，然后对偏振光进行差频调制，产生载有偏振信息的低频分量，最后通过锁相放大即可同时实现四个斯托克斯偏振参数测量。利用MATLAB模拟仿真测量过程，设计实验验证方案，并将试验结果与仿真结果进行对比。通过理论分析、仿真及实验验证证明了该方法的可行性。并对测量方法的结果进行了误差分析，误差在1%之内，能够满足测量要求。将测量装置应用于偏振编码中，通过对偏振态的精确测量，为偏振编码光束通信提供了有利条件。
【作者】高婷婷；
【导师】韩慧莲；
【作者基本信息】中北大学，通信与信息系统，2014，硕士
【关键词】弹光调制器；Stokes参量；偏振测量；偏振编码；光纤通信；

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