面向大容量相干光正交频分复用（CO-OFDM）传输系统的光信道非线性损伤补偿技术研究

Coherent optical orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) technology combined with both OFDM technology and the advantages of coherent optical communication，it has such features of high transmission rate, large transmission capacity and high spectrum efficiency. it's a mainstream support for ultra-capacity, ultra-high speed, ultra-long haul T bit/s optical transmission system. Due to the higher spectrum efficiency of CO-OFDM transmission system, Signals are easily affected by the nonlinear of fiber links and led to the decrease of the transmission quality. This project is carry out the CO-OFDM transmission channel nonlinear mechanism researching, set up the the nonlinear mathematical model based on OFDM signal, mainly research on the structure and algorithm for optical-channel nonlinear compensation, include of Self-phase modulation, cross phase modulation and four-wave mixing effect, make the launch power of target system increased more 4dB, the system Q-value increased 2dB at least.

相干光OFDM（CO-OFDM）技术融合了OFDM技术和相干光通信的优点，具有超高传输速率、超大传输容量和高频谱效率，是发展单信道T比特光传输的主流技术，是构建下一代超高速率、超长传输距离及低成本光传输系统颇具竞争力的技术之一；由于CO-OFDM传输系统的信号频谱效率较高，因此在光传输链路中极易受非线性损伤的影响导致信号传输质量下降，尤其是在T比特超高速率光传输系统中非线性效应更为突出。本项目通过研究CO-OFDM信号在链路中传输的非线性作用机理，建立CO-OFDM信号的非线性效应数学模型，并以此模型为基础重点展开针对信道中自相位调制（SPM）、交叉相位调制（XPM）以及四波混频（FWM）等三类效应的损伤补偿架构和算法的研究，实现目标系统中Launch Power提升4dB以上，由本项目研究成果所贡献的系统Q值提升2dB以上。

相干光正交频分复用（CO-OFDM）光传输技术结合了相干光检测高灵敏度和OFDM高频谱效率的特点，是超高速率、超大容量、超长距离的光通信系统的关键技术之一。本项目对相干光正交频分复用（CO-OFDM）光传输系统光信道中的非线性损伤补偿技术进行研究，通过对CO-OFDM信号在链路中传输的非线性作用机理的分析，建立CO-OFDM信号的非线性效应数学模型，针对信道中自相位调制（SPM）、交叉相位调制（XPM）以及四波混频（FWM）等三类非线性效应的损伤补偿架构和算法进行研究，提出了高灵敏度导频监测机制和高性能非线性损伤分步补偿算法，对30×1Tbps PDM-16QAM-OFDM光传输系统的非线性效应导频补偿性能进行了理论和实验研究和分析，研究结果表明，所提出的非线性导频补偿机制可以有效地实现信号非线性损伤的监测和补偿。可以使系统中的Launch Power提升6.5dB，所贡献的系统Q值提升了2.5dB。非线性损伤的监测灵敏度远小于±0.3dB。本研究成果具有自主知识产权和创新性，对于发展新一代超高速、超大容量、超长传输距离光传输系统具有重要的现实意义和应用价值。.本项目研究在国内外刊物和会议上发表论文23篇，被SCI、EI、ISTP收录18篇，申请和授权国家发明专利10项，培养博士后2名，博士研究生4名，硕士研究生10名。