一阶PMD对信号频谱的影响

伪随机码发生器发出10 Gbit/s非RZ（NRZ）伪随机序列码，通过LiNbO3外调制器，二次调制已经过正弦波调制后的光信号，从而可得到10 Gbit/s RZ伪随机序列光信号，再经过色散补偿光纤（DCF）压窄后进入10（3bit/s&TImes;4复用器，分别调整3个偏振控制器（PC1，PC2，PC3）并在输出端加上起偏器，就可以得到输出为线偏光的OTDM 40 Gbit/s RZ伪随机序列光信号。再通过PC4和差分延时线（DDL）后，产生具有一阶PMD效应的40 Gbit/s RZ码光信号，进入带宽为40 GHz的PIN产生光电流，经过预放大后在电阻R上产生光电压，再经过高频窄带放大器和窄带带通滤波器后，得到中心频率为12.03 GHz的窄带电信号。所选接收频率最好选在20 GHz，但是20 GHz的频率对电器件的要求过高，不易实现，考虑现有实验条件，选择的检测频率点为12.03 GHz。装置中，高频窄带放大器带宽为300 MHz，窄带带通滤波器的带宽为100 MHz，中心频点都是12.03 GHz。

　　40 Gbit/s光Rz码信号经过PIN后，转换为40 Gbit/s Rz码的电信号，再通过放大滤波后接到电谱仪观察中心频率为12 GHz的频谱特性。

　　测量电功率谱密度随DGD变化的曲线时，首先调整PC4使进入DDL的分光比为0.5，然后变化DDL以1 ps为步长从0变化到1个码元周期25 ps，每变化1次DDL，用电谱仪测量12 GHz频点的电功率谱密度，同时可从示波器上观察到具有一阶PMD效应的40 Gbit/s Rz码信号的变化，并记录下Δτ为2.5、5.0、7.5、10.0和12.5 ps时的信号眼图。

　　电功率谱密度与DGD间的关系如图7中的实验数据点所示。对比图4的理论曲线与图7的实验曲线，实验与理论计算吻合得很好，在△τ=0处，理论和实验值均为最大值；Δτ增大时，理论和实验值均下降；在Δτ=25 ps处，理论和实验值均为最小。

　　4 结论

　　理论分析了脉冲波形、分光比、接收频率以及DGD对接收信号功率谱的影响，并给出了合适的频率接收范围。通过实验测量了在分光比为0.5时的40 Gbit/s Rz码伪随机信号在接收频率为12 GHz处的电功率谱密度随DGD变化的关系，实验结果表明了理论分析的正确性，为以接收信号功率谱分量为反馈信号的一阶PMD补偿提供了重要依据。