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随着信息爆炸性的高速发展,人们对信息传输速度的要求越来越高。40Gb/s高速光纤传输系统已成为近年来研究的一个热点。40Gb/s高速光纤传输系统中有以下几项关键技术是目前研究的重点:①低噪声及宽带宽的光放大器;②前向纠错码(FEC)技术;③高效的信号复用及解复用技术;④对光噪声及光纤的非线性效应有着更高容忍度和更高光谱效率的码型。本文在在国家863计划和武汉市重大科技攻关项目的资助下,围绕着40Gb/s高速光纤传输系统特性研究问题,开展了较为深入广泛的研究工作,取得了一些研究成果。概括全文,在研究中开展的工作及取得的主要成果有:(1)在查阅国内外文献的基础上,论述了40Gb/s高速光纤传输系统涉及的关键技术以及发展的现状。对码型选择的意义以及现今在高速光纤传输系统中主要使用的几种码型进行了讨论。(2)分析了马赫-泽德调制器(MZM)和电吸收调制器(EAM)的优缺点。基于MZM的理论分析模型,得到非归零码(NRZ)、归零码(RZ)和载波抑制归零码(CS-RZ)及相应差分相移键控码(DPSK)的理论解析表达式,并给出了各种码型的光谱分析。同时利用Matlab软件,数值模拟了各种码型的产生,并利用傅立叶变换的方法得到了各种码型的光谱。数值模拟的结果与解析结果相吻合。(3)利用Optisystem软件进行模拟,得到各种码型的波形、眼图和光谱,与前面数值模拟结果相吻合。针对色散补偿光纤的不同放置方案,进行了不同距离比的模拟实验,可知,对称补偿方案的色散补偿效果最佳。针对不同的传输码型,分别进行了背靠背、色散容忍度和各种色散管理方案的模拟实验,比较了不同色散管理方案中各种码型的最大传输距离。(4)利用实验室现有的实验条件进行了40Gb/s高速光纤通信传输实验,进行了背靠背、加纤长距离传输、各种码型色散容忍度和不同距离比的实验。可知CS-RZ的传输性能最佳,NRZ的色散容忍度最大。