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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

在光通信网络中，目前光通信网络中的交换技术仍然采用电子交换的方式，在交换的过程中需要先将光信号转换为电信号，然后再将电信号转换为光信号，经历一次“光-电-光”（o-e-o)的转换,但受限于电子器件的本身特性，其信号处理速率必然受到限制，有人认为电子器件的信号处理速率达到 120gbit/s 后将会遇到瓶颈。面对光传输容量的飞速增长，电子路由面临压力也越来越大，o-e-o转换将不可避免地产生通信速率的电子瓶颈。而全光信号处理的产生就是为了解决这个问题。在交换端直接用全光的方法对光信号进行处理，可以避免o-e-o转换，从而大大增加光网络的速率。而新型调制格式信号对比传统的调制格式具有高频谱效率、较强的色散和非线性抗性等优势，已经被广泛应用在传输网络中来进一步提高单个信道信号的比特速率和传输距离。对于新型调制信号的全光信号处理将成为超高速光通信的重点。

国内外研究现状

对新型调制格式的全光信号处理，长期以来都是光通信的热点研究话题，在国际上，贝尔实验室、朗讯公司、德国慕尼黑大学、德国弗朗和费实验室和美国中佛罗里达大学等众多研究机构和大学已经开展了多年的研究工作,并取得了显著的研究成果。在国内,华中科技大学、清华大学、上海交通大学、北京邮电大学、日本大阪大学、香港中文大学和香港理工大学等对其进行了广泛的研究,在某些方面取得了突出的成果。

在码型转换技术上，日本大阪大学的k.mishina等人在2006年利用半导体光放大器集成的马赫泽德干涉仪首次实现了（nrz-ook）信号到归零的二进制相移键控信号（rz-bpsk）的转换。上海交通大学的yikai su等人利用单个soa实现了nrz到nrz-bpsk的信号转换。日本大阪大学的s.kitagawa利用hnlf中的交叉相位调制实现了nrz-ook到归零的多级相移键控（rz-mpsk）的转换。

2. 研究的基本内容

1、查阅相关资料，学习optisystem 和matlab软件的操作方法且基于这两款软件设计仿真系统。

2、了解新型调制格式的分类和特点，掌握新型调制格式的全光再生的基本原理和方法。

3、根据新型调制格式的全光再生方案，设计optisystem 与matlab程序，对光再生系统进行仿真与评价。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

本课题的主要目的是学习理解新型调制格式的全光信息处理，并基于全光再生原理用optisystem与matlab设计仿真系统来模拟全光再生过程。

完成本课题首先要理解新型调制格式分类与各自特点，然后需要了解全光信号处理的过程与原理，最后学习optisystem和matlab的基本知识，掌握编程设计方法和基本原理。然后完成新型调制格式的全光再生的设计与仿真。方案如下：

1.1）广泛查阅文献，了解新型调制格式；

4. 参考文献

[1] 侯敏. 基于光纤非线性效应的码型转换研究[d].电子科技大学,2017.

[2] 易留洋. 基于相位敏感放大原理的mpsk信号再生技术研究[d].北京邮电大学,2017.

[3]contestabile, g., maruta, a., sekiguchi, s., morito, k., sugawara,m., kitayama, k. 2010. regenerative amplification by using self-phasemodulation in a quantum-dot soa. ieeephotonics technology letters, 22(7): 492-494.