偏振模色散(PMD)是限制光通信系統(tǒng)向高速率和大容量擴(kuò)展的主要障礙,尤其是160Gb/s光傳輸系統(tǒng)中,由PMD引起的脈沖畸變現(xiàn)象更加嚴(yán)重。為了克服PMD帶來的危害,國內(nèi)外已經(jīng)開始了對PMD補(bǔ)償?shù)难芯俊5悄壳暗难a(bǔ)償系統(tǒng)復(fù)雜、成本高且補(bǔ)償效果不理想,因此采用前向糾錯(cuò)(FEC)和偏振擾偏器配合抑制PMD的方法,可以實(shí)現(xiàn)低成本的PMD補(bǔ)償。 在實(shí)驗(yàn)中將擾偏器連入光時(shí)分復(fù)用系統(tǒng),通過觀察其工作前后的脈沖波形,發(fā)現(xiàn)擾偏器的應(yīng)用改善了系統(tǒng)的性能。隨著系統(tǒng)速率的提高,對擾偏器速率的要求也隨之提高,目前市場上擾偏器的速率無法滿足160Gb/s光傳輸系統(tǒng)要求。通過對偏振擾偏器原理的分析,決定采用高速控制電路驅(qū)動(dòng)偏振控制器的方法來實(shí)現(xiàn)高速擾偏器的設(shè)計(jì)。擾偏器采用鈮酸鋰偏振控制器,其響應(yīng)時(shí)間小于100ns,是目前偏振控制器能夠達(dá)到的最高速率,但是將其用于160Gb/s高速光通信系統(tǒng)擾偏時(shí),這個(gè)速率仍然偏低,因此,提出采用多段鈮酸鋰晶體并行擾偏的方法,彌補(bǔ)鈮酸鋰偏振控制器速率低的問題。通過對幾種處理器的分析和比較,選擇DSP+FPGA作為控制端,DSP芯片用于產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)據(jù),F(xiàn)PGA芯片具有豐富的I/O引腳,工作頻率高,可以實(shí)現(xiàn)大量數(shù)據(jù)的快速并行輸出。這樣的方案可以充分發(fā)揮DSP和FPGA各自的優(yōu)勢。另外對數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片也要求響應(yīng)速度快,本論文以FPGA為核心,完成了FPGA與其它芯片的接口電路設(shè)計(jì)。在QuartusⅡ集成環(huán)境中進(jìn)行FPGA的開發(fā),使用VHDL語言和原理圖輸入法進(jìn)行電路設(shè)計(jì)。 本文設(shè)計(jì)的偏振擾偏器在高速控制電路的驅(qū)動(dòng)下,可以實(shí)現(xiàn)大量的數(shù)據(jù)處理,采用多段鈮酸鋰晶體并行工作的方法,可以提高偏振擾偏器的速率。利用本方案制作的擾偏器具有高擾偏速率,適合應(yīng)用于160Gb/s光通信系統(tǒng)中進(jìn)行PMD補(bǔ)償。
標(biāo)簽:
FPGA
160
Gbs
PMD
上傳時(shí)間:
2013-04-24
上傳用戶:suxuan110425