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网络直播、虚拟现实、4K视频和高清点播电视等移动和宽带业务的需求数量和质量日益剧增,对光纤传输系统通信性能提出了更高要求。调制解调技术和传输光纤是保证光纤传输系统信号传输质量的重要因素,一直被国内专家学者所关注。考虑到正交幅度调制(QAM)调制频谱效率高和抗噪声性能好,色散平坦光纤(DFF)色散值较小和色散分布平坦等特征,加上目前尚未发现有关QAM信号在DFF中传输的理论和实验报道。本文融合QAM技术优势和DFF的色散低且平坦的特征,围绕高速QAM信号在DFF系统传输特性展开研究,可避免数字信号处理(DSP)色散补偿处理带来的时延,为移动通信Front-haul长跨距传输提供了新思路和实验保障。本文主要创新性工作如下:1.提出和搭建了56Gbps、4QAM信号的DFF实验传输系统。实验研究了DFF链路系统的线性传输特性,并分别与非零色散位移光纤(NZDSF)和标准单模光纤(SSMF)链路传输特征作了对比。实验结果表明,在线性传输情况下,56Gbps、4QAM信号在DFF链路的传输特性优于NZDSF和SSMF链路的传输特性,传输链路的跨距越长越明显。56Gbps、4QAM信号在经25km DFF传输后的误差矢量幅度(EVM)优于经25km NZDSF传输情况的1.40%,信号Q因子(Q factor)优于经NZDSF传输后情况1.50 dB。在不同输入光功率下,经50km DFF传输后的信号EVM要优于经NZDSF传输后2.60-3.70%,信号Q factor也优于经NZDSF传输后情况0.80-2.2 dB。2.提出和搭建了一种高速PM-16QAM信号的DFF实验传输系统,传输速率分别为160Gbps和256Gbps,调制格式为PM-16QAM。实验研究了DFF链路系统的传输特性,并分别与NZDSF和SSMF链路传输特性作了比较。实验结果表明,较低输入光功率情况下,PM-16QAM信号在160Gbps传输50km时,经DFF传输后的EVM优于经NZDSF传输情况0.50%,Q factor优于经NZDSF传输情况0.65 dB,比特误码率(BER)优于NZDSF传输后2个数量级;256Gbps传输50km和75km时,仅在DFF链路传输后可以较好地解调出信号;传输的跨距越长,维持较好信号特征时入纤光功率的高低区间越小。对比160Gbps和256Gbps的情况,高速率PM-16QAM信号在DFF链路的传输特性优于NZDSF和SSMF链路的传输特性,传输速率越高、传输跨距越长所得到的效果就越明显。