CN110289913B - 强烈抑制模分配噪声的调频-非相干检测光纤通信系统及工作方法 - Google Patents

强烈抑制模分配噪声的调频-非相干检测光纤通信系统及工作方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及强烈抑制模分配噪声的调频‑非相干检测光纤通信系统及工作方法，包括依次相连接的发送机、单模光纤和接收机，发送机包括FP半导体激光器、脉冲发生器、积分器和调相器；接收机包括斜率滤波器、光电探测器和电低通滤波器。本发明采用积分器联合调相器实现调频，斜率滤波器联合光电探测器实现解调，所需器件都是已有器件，无需设计新的器件结构，所以系统结构简单且易于实现；斜率滤波器能将由于光纤色散引入的脉冲在时间上的随机展宽转换成振幅上的随机波动，并被其非线性响应度所抑制，从而使调频非相干检测光纤通信系统能够抑制模分配噪声的影响。

Description

强烈抑制模分配噪声的调频-非相干检测光纤通信系统及工 作方法
技术领域
本发明涉及强烈抑制模分配噪声的调频-非相干检测光纤通信系统及工作方法，属于光纤通信技术领域。
背景技术
传统的法布里-珀罗(FP)半导体激光器具有制作成本低廉、不易受外部光反馈影响等优点，但由于模分配噪声的存在，光纤通信系统的速率-距离乘积受光纤色散限制在C和O波段的极限分别只有数十(Gb/s)-km和数百(Gb/s)-km。
减少FP半导体激光器模分配噪声的方法有如下几种：使用分布式反馈(DFB)激光器替代法FP半导体激光器作为光纤通信系统的光源，由于DFB激光器是单纵模工作，所以不会引入模分配噪声；外腔或耦合腔半导体激光器也可以实现单模工作；由于模分配噪声是低频噪声，利用光学高通滤波器可以抑制模分配噪声；通过外腔半导体激光器进行混合模式锁定，其中主动模式锁定足以建立稳定的多波长光谱，并且可以利用饱和吸收来抑制噪声；外注光是有效压缩FP激光器光谱并降低模分配噪声的另一种解决方案；也可以在激光器内通过内置一个带通滤波器来压缩其光谱从而降低模分配噪声。
然而，这些解决方案或者抑制模分配噪声的效果有限，或者装置复杂导致成本高昂，并不适合运用于电信及数通网络中的光纤通信系统。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供强烈抑制模分配噪声的调频非相干检测光纤通信系统及工作方法，本发明利用现有的器件，简单易于实现，适合运用于无源光接入网络和光数据通信链路中。
本发明采取的技术方案为：
强烈抑制模分配噪声的调频-非相干检测光纤通信系统，包括依次相连接的发送机、单模光纤和接收机，
所述发送机包括FP半导体激光器、脉冲发生器、积分器和调相器，所述脉冲发生器、积分器和调相器依次连接，所述FP半导体激光器与所述调相器的光信号输入端相连接，所述调相器的光信号输出端与所述单模光纤的输入端相连接；
所述接收机包括斜率滤波器、光电探测器和电低通滤波器，所述斜率滤波器、光电探测器和电低通滤波器依次相连接，所述单模光纤的输出端与所述斜率滤波器相连接。
FP半导体激光器用于输出连续的光载波；脉冲发生器根据输入的电比特序列产生信息信号；积分器对脉冲发生器产生的信息信号进行积分，调相器将积分器输出的信息信号的积分加载到所述FP半导体激光器输出连续光载波的相位上产生调频光信号，积分器和调相器相配合的间接调制技术先将信息信号积分再调相实现调频，将信息信号加载到光载波上；单模光纤对调频光信号进行传输；斜率滤波器将光信号频率上承载的信息翻译到幅度上，从而能够被光电探测器所检测，解调出信息信号；且能将由于光纤色散引入的脉冲在时间上的随机展宽转换成振幅上的随机波动，并被其非线性响应度所抑制，从而使调频非相干检测光纤通信系统能够抑制模分配噪声的影响；光电探测器和电低通滤波器用于探测经过所述斜率滤波器处理的调幅调频光信号。
根据本发明优选的，所述斜率滤波器为后沿斜率滤波器，所述斜率滤波器的系统函数为H(ω)＝1-α(ω-ω0)，其中，α为频率响应的倾斜角，ω0是使H(ω)＝1的角频率。斜率滤波器分为前沿斜率滤波器和后沿斜率滤波器，前沿滤波器抑制输入信号的低频分量，而后沿滤波器与前沿滤波器相反，抑制输入信号的高频分量，因为在传输光纤中，高频分量比低频分量传输地更快，表明频率越高脉冲展宽越严重，因此在该系统中选择后沿斜率滤波器。
根据本发明优选的，所述斜率滤波器的系统函数幅度响应的线性部分大于等于所述调相器输出的FP半导体激光器的主模调频后的频带宽度；所述斜率滤波器的系统函数的幅度最低值小于-10dB。保障斜率滤波器能准确提取信息信号，避免引入额外的信号失真。
根据本发明优选的，所述接收机还包括光带通滤波器，所述光带通滤波器的光信号输入端与所述单模光纤的输出端相连，所述光带通滤波器的光信号输出端与所述斜率滤波器的信号输入端相连接；
所述光带通滤波器的中心频率等于FP半导体激光器的主模频率，光带通滤波器的带宽等于所述调相器输出的FP半导体激光器主模调频后的带宽。由于各纵模携带的信息相同，光带通滤波器仅保留平均光功率最高的纵模即FP激光器的主模，用于解调信号，去除了其他纵模引入的信号失真，进而提升通信系统性能。
根据本发明优选的，所述电低通滤波器的带宽为所述脉冲发生器输出的信息信号带宽的百分之七十到百分之八十。电低通滤波器能够在不影响信号判决的前提下，进一步降噪。
上述强烈抑制模分配噪声的调频-非相干检测光纤通信系统的工作方法，包括步骤如下：
(1)所述脉冲发生器根据输入的电比特序列产生信息信号f(t)，f(t)满足公式(I)：
f(t)＝∑mamh(t-mT) (I)，
公式(I)中，m表示输入的电比特序列中第m个二进制符号，
h(t)是脉冲信号波形函数，
T为脉冲信号的宽度，t为时间变量，
Figure BDA0002134720740000031
(2)所述积分器将脉冲发生器发出的信息信号f(t)进行积分，输出信息信号∫f(t)dt；
(3)所述调相器将积分器输出的信息信号∫f(t)dt加载到所述FP半导体激光器输出的连续光载波的相位上，产生调频光信号E1(t)；
(4)调频光信号E1(t)经过所述单模光纤输出调频光信号E2(t)；
(5)调频光信号E2(t)经过光带通滤波器输出调频光信号E3(t)；
(6)所述斜率滤波器将调频光信号E3(t)上承载的信息翻译到幅度上，输出调幅调频光信号E4(t)；
(7)所述光电探测器解调调幅调频光信号E4(t)，输出电信号I5(t)；
(8)所述电信号I5(t)经过所述电低通滤波器输出电信号I6(t)，计算公式如下：
I6(ω)＝H低通(ω)·I5(ω) (X)，
公式(X)中，I5(ω)和I6(ω)分别是，5(t)和I6(t)的傅里叶变换；H低通(ω)表示电低通滤波器的系统函数，且
Figure BDA0002134720740000032
ωm为信息信号f(t)的带宽的百分之七十到百分之八十。
根据本发明优选的，步骤(3)中，所述调相器将积分器输出的信息信号∫f(t)dt加载到所述FP半导体激光器输出的连续光载波的相位上，产生调频光信号E1(t)，计算方法如公式(II)所示：
Figure BDA0002134720740000033
公式(II)中，i表示FP半导体激光器的第i个纵模；n为FP半导体激光器的纵模数目，A1i(t)为第i个纵模的振幅，ωi为第i个纵模的角频率，kf为频率偏移，
Figure BDA0002134720740000034
为第i个纵模的初始相位；j为复数的虚数单位；
步骤(4)中，调频光信号E1(t)经过所述单模光纤输出调频光信号E2(t)，计算方法如公式(III)所示：
Figure BDA0002134720740000041
公式(III)中，A2i(t)满足公式(IV)：
Figure BDA0002134720740000042
Figure BDA0002134720740000043
满足公式(V)：
Figure BDA0002134720740000044
K(t)满足公式(VI)：
Figure BDA0002134720740000045
公式(IV)中，Re表示取复数的实部；
公式(V)中，β2为光纤的二阶色散系数，Z为光纤的长度，Im表示复数的虚部；
公式(VI)中，β2为光纤的二阶色散系数，Z为光纤的长度，ω0表示使斜率滤波器的系统函数H(ω)＝1-α(ω-ω0)＝1的角频率。
根据本发明优选的，步骤(5)中，调频光信号E2(t)经过光带通滤波器输出调频光信号E3(t)，计算方法如公式(VII)所示：
Figure BDA0002134720740000046
公式(VII)中，A20(t)表示经过单模光纤传输后的主模振幅；
Figure BDA0002134720740000047
表示经过单模光纤传输后的主模初始相位。
根据本发明优选的，步骤(6)中，所述斜率滤波器将调频光信号E3(t)上承载的信息翻译到幅度上，输出调幅调频光信号E4(t)，计算方法如公式(VIII)所示：
Figure BDA0002134720740000048
公式(VIII)中，α为频率响应的倾斜角。
根据本发明优选的，步骤(7)中，所述光电探测器解调调幅调频光信号E4(t)，输出电信号I5(t)，计算公式如下：
Figure BDA0002134720740000049
Figure BDA0002134720740000051
公式(IX)中，R是光电探测器的响应度。
本发明有益效果为：
1.本发明提出的调频非相干检测光纤通信系统中，积分器联合调相器实现调频，斜率滤波器联合光电探测器实现解调，所需器件都是已有器件，无需设计新的器件结构，所以系统结构简单且易于实现。
2.斜率滤波器能将由于光纤色散引入的脉冲在时间上的随机展宽转换成振幅上的随机波动，并被其非线性响应度所抑制，从而使调频非相干检测光纤通信系统能够抑制模分配噪声的影响。通过数值仿真结果表明：FP半导体激光器作为光源时，在工作波长为1577nm且码元传输速率为10Gbps和工作波长为1310nm且码元传输速率为25Gbps的情况下，调频非相干检测的光纤通信系统允许信号的最大传输距离分别为70km和300km；而在相同的情况下，强度调制直接检测光纤通信系统允许信号的最大传输距离分别为0.7km和7km。因此通过调频非相干检测的光纤通信系统抑制模分配噪声对光纤通信系统影响的效果显著。
3.由于该光纤通信系统以FP半导体激光器作为光源，制作成本低廉且鲁棒性强的，适合运用于无源光接入网络和光数据通信链路中。
附图说明
图1为本发明提供的调频-非相干检测的光纤通信系统原理示意图。
图2为本发明实施例1中传输光纤长度为0.7km、1km、70km，工作波长为1577nm的10Gbps调频-非相干检测光纤通信系统仿真眼示意图。
图3为本发明实施例1中传输光纤长度为7km、11km、300km，工作波长为1310nm的25Gbps调频-非相干检测光纤通信系统仿真眼示意图。
图4为对比例1传统的强度调制直接检测光纤通信系统原理示意图。
图5为对比例1中传输光纤长度为0.7km、1km工作波长为1577nm的10Gbps强度调制直接检测光纤通信系统仿真眼示意图。
图6为对比例1中传输光纤长度为7km、11km工作波长为1310nm的25Gbps强度调制直接检测光纤通信系统仿真眼示意图。
1、FP半导体激光器，2、脉冲发生器，3、积分器，4、调相器，5、单模光纤，6、光带通滤波器，7、斜率滤波器，8、光电探测器，9、电低通滤波器。
具体实施方式
下面结合实施例和说明书附图对本发明做进一步说明，但不限于此。
实施例1
强烈抑制模分配噪声的调频-非相干检测光纤通信系统，如图1所示，包括依次相连接的发送机、单模光纤5和接收机，
发送机包括FP半导体激光器1、脉冲发生器2、积分器3和调相器4，脉冲发生器2、积分器3和调相器4依次连接，FP半导体激光器1与调相器4的光信号输入端相连接，调相器4的光信号输出端与单模光纤5的输入端相连接；
接收机包括斜率滤波器7、光电探测器8和电低通滤波器9，斜率滤波器7、光电探测器8和电低通滤波器9依次相连接，单模光纤5的输出端与斜率滤波器7相连接。
FP半导体激光器1用于输出连续的光载波；脉冲发生器2根据输入的电比特序列产生信息信号；积分器3对脉冲发生器2产生的信息信号进行积分，调相器4将积分器3输出的信息信号的积分加载到FP半导体激光器1输出连续光载波的相位上产生调频光信号，积分器3和调相器4相配合的间接调制技术先将信息信号积分再调相实现调频，将信息信号加载到光载波上；单模光纤5对调频光信号进行传输；斜率滤波器7将光信号频率上承载的信息翻译到幅度上，从而能够被光电探测器8所检测，解调出信息信号；且能将由于光纤色散引入的脉冲在时间上的随机展宽转换成振幅上的随机波动，并被其非线性响应度所抑制，从而使调频非相干检测光纤通信系统能够抑制模分配噪声的影响；光电探测器8和电低通滤波器9用于探测经过斜率滤波器7处理的调幅调频光信号。
斜率滤波器7为后沿斜率滤波器(Tail Edge Filter)，斜率滤波器7的系统函数为H(ω)＝1-α(ω-ω0)，其中，α为频率响应的倾斜角，ω0是使H(ω)＝1的角频率。斜率滤波器7分为前沿斜率滤波器和后沿斜率滤波器，前沿斜率滤波器的系统函数为H1(ω)＝α(ω-ω0)，后沿斜率滤波器的系统函数为H(ω)＝1-α(ω-ω0)，α为频率响应的倾斜角，ω0是使H1(ω)＝0或者H(ω)＝1的角频率。前沿滤波器抑制输入信号的低频分量，而后沿滤波器与前沿滤波器相反，抑制高频分量，因为在传输光纤中，高频分量比低频分量传输地更快，表明频率越高脉冲展宽越严重，因此在该系统中选择后沿斜率滤波器。
斜率滤波器7的系统函数幅度响应的线性部分大于等于调相器4输出的FP半导体激光器1的主模调频后的频带宽度；斜率滤波器7的系统函数的幅度最低值小于-10dB。保障斜率滤波器7能准确提取信息信号，避免引入额外的信号失真。
接收机还包括光带通滤波器6，光带通滤波器6的光信号输入端与单模光纤5的输出端相连，光带通滤波器6的光信号输出端与斜率滤波器7的信号输入端相连接；
光带通滤波器6的中心频率等于FP半导体激光器1的主模频率，光带通滤波器6的带宽等于所述调相器4输出的FP半导体激光器主模调频后的带宽。由于各纵模携带的信息相同，光带通滤波器6仅保留平均光功率最高的纵模即FP激光器的主模，用于解调信号，去除了其他纵模引入的信号失真，进而提升通信系统性能。
电低通滤波器9的带宽为脉冲发生器2输出的信息信号的带宽的百分之七十到百分之八十。电低通滤波器9能够在不影响信号判决的前提下，进一步降噪。
实施例2
实施例1提供的强烈抑制模分配噪声的调频非相干检测光纤通信系统的工作方法，如下：
(1)所述脉冲发生器2根据输入的电比特序列产生信息信号f(t)，f(t)满足公式(I)：
f(t)＝∑mamh(t-mT) (I)，
公式(I)中，m表示输入的电比特序列中第m个二进制符号，
h(t)是脉冲信号波形函数，
T为脉冲信号的宽度，t为时间变量，
Figure BDA0002134720740000071
(2)所述积分器3将脉冲发生器2发出的信息信号f(t)进行积分，输出信息信号∫f(t)dt；
(3)所述调相器4将积分器输出的信息信号∫f(t)dt加载到所述FP半导体激光器1输出的连续光载波的相位上，产生调频光信号E1(t)，计算方法如公式(II)所示：
Figure BDA0002134720740000072
公式(II)中，i表示FP半导体激光器1的第i个纵模；n为FP半导体激光器1的纵模数目，A1i(t)为第i个纵模的振幅，ωi为第i个纵模的角频率，kf为频率偏移，
Figure BDA0002134720740000073
为第i个纵模的初始相位；j为复数的虚数单位；
(4)调频光信号E1(t)经过所述单模光纤5输出调频光信号E2(t)，此处仅考虑光纤的色散，而忽略光纤的损耗和非线性效应，因为模分配噪声与其无关，计算方法如公式(III)所示：
Figure BDA0002134720740000074
公式(III)中，A2i(t)满足公式(IV)：
Figure BDA0002134720740000081
Figure BDA0002134720740000082
满足公式(V)：
Figure BDA0002134720740000083
K(t)满足公式(VI)：
Figure BDA0002134720740000084
公式(IV)中，Re表示取复数的实部；
公式(V)中，β2为光纤的二阶色散系数，Z为光纤的长度，Im表示复数的虚部；
公式(VI)中，ω0表示使斜率滤波器的系统函数H(ω)＝1-α(ω-ω0)＝1的角频率。
(5)调频光信号E2(t)经过光带通滤波器6输出调频光信号E3(t)，计算方法如公式(VII)所示：
Figure BDA0002134720740000085
公式(VII)中，A20(t)表示经过单模光纤5传输后的主模振幅；
Figure BDA0002134720740000086
表示经过单模光纤5传输后的主模初始相位。
(6)所述斜率滤波器7将调频光信号E3(t)上承载的信息翻译到幅度上，输出调幅调频光信号E4(t)，计算方法如公式(VIII)所示：
Figure BDA0002134720740000087
公式(VIII)中，α为频率响应的倾斜角。
(7)所述光电探测器8解调调幅-调频光信号E4(t)，输出电信号I5(t)，计算公式如下：
Figure BDA0002134720740000088
公式(IX)中，R是光电探测器8的响应度。
(8)所述电信号I5(t)经过电低通滤波器9，输出电信号I6(t)，
I6(ω)＝H低通(ω)·I5(ω) (X)，
公式(X)中，I5(ω)和I6(ω)分别是I5(t)和I6(t)的傅里叶变换；H低通(ω)表示电低通滤波器的系统函数，且
Figure BDA0002134720740000091
ωm为信息信号f(t)的带宽的百分之七十到百分之八十。
调频-非相干检测的光纤通信系统的MATLAB仿真结果表明：
FP半导体激光器1作为光源时，在工作波长为1577nm且码元传输速率为10Gbps的情况下，如图2所示，自左向右依次为调频信号传输0.7km、1km、70km的输出眼图，调频非相干检测的光纤通信系统允许信号的最大传输距离为70km。
FP半导体激光器1作为光源时，在工作波长为1310nm且码元传输速率为25Gbps的情况下，如图3所示，自左向右依次为调频信号传输7km、11km、300km的输出眼图，调频非相干检测的光纤通信系统允许信号的最大传输距离为300km。
因此通过调频非相干检测的光纤通信系统能强烈抑制模分配噪声对光纤通信系统的影响。由于该光纤通信系统的光源为制作成本低廉且鲁棒性强的FP半导体激光器，适合运用于无源光接入网络和光数据通信链路中。
对比例1
如图4所示，在传统强度调制直接检测光纤通信系统：脉冲发生器2根据输入的电比特序列产生信息信号，该信息信号的变化反映到FP半导体激光器1的注入电流，控制FP半导体激光器1直接产生调幅光信号。然后经过单模光纤5中进行传输，再由接收到的调幅光信号通过传统的接收机解调出信息信号，传统的接收机包括光电探测器8和电低通滤波器9。
MATLAB仿真结果表明：FP半导体激光器1作为光源时，在工作波长为1577nm且码元传输速率为10Gbps的情况下，如图5所示，自左向右依次为调频信号传输0.7km、1km的输出眼图，传统的强度调制直接检测光纤通信系统的最大传输距离为0.7km。
FP半导体激光器1作为光源时，在工作波长为1577nm且码元传输速率为10Gbps的情况下，如图6所示，自左向右依次为调频信号传输7km、11km的输出眼图，传统的强度调制直接检测光纤通信系统的最大传输距离为7km。
综上可知，本发明的提供的强烈抑制模分配噪声的调频非相干检测光纤通信系统能显著抑制模分配噪声对光纤通信系统的影响。

Claims (10)

1.强烈抑制模分配噪声的调频-非相干检测光纤通信系统，其特征在于，包括依次相连接的发送机、单模光纤和接收机，
所述发送机包括FP半导体激光器、脉冲发生器、积分器和调相器，所述脉冲发生器、积分器和调相器依次连接，所述FP半导体激光器与所述调相器的光信号输入端相连接，所述调相器的光信号输出端与所述单模光纤的输入端相连接；
所述接收机包括斜率滤波器、光电探测器和电低通滤波器,所述斜率滤波器、光电探测器和电低通滤波器依次相连接，所述单模光纤的输出端与所述斜率滤波器相连接。
2.根据权利要求1所述的强烈抑制模分配噪声的调频-非相干检测光纤通信系统，其特征在于，所述斜率滤波器为后沿斜率滤波器，所述斜率滤波器的系统函数为H(ω)＝1-α(ω-ω0)，其中，α为频率响应的倾斜角，ω0是使H(ω)＝1的角频率。
3.根据权利要求2所述的强烈抑制模分配噪声的调频-非相干检测光纤通信系统，其特征在于，所述斜率滤波器的系统函数幅度响应的线性部分大于等于所述调相器输出的FP半导体激光器的主模调频后的频带宽度；所述斜率滤波器的系统函数的幅度最低值小于-10dB。
4.根据权利要求1所述的强烈抑制模分配噪声的调频-非相干检测光纤通信系统，其特征在于，所述接收机还包括光带通滤波器，所述光带通滤波器的光信号输入端与所述单模光纤的输出端相连，所述光带通滤波器的光信号输出端与所述斜率滤波器的信号输入端相连接；
所述光带通滤波器的中心频率等于FP半导体激光器的主模频率，光带通滤波器的带宽等于所述调相器输出的FP半导体激光器主模调频后的带宽。
5.根据权利要求1-4任一所述的强烈抑制模分配噪声的调频-非相干检测光纤通信系统，其特征在于，所述电低通滤波器的带宽为所述脉冲发生器输出的信息信号带宽的百分之七十到百分之八十。
6.如权利要求4所述的强烈抑制模分配噪声的调频-非相干检测光纤通信系统的工作方法，其特征在于，包括步骤如下：
(1)所述脉冲发生器根据输入的电比特序列产生信息信号f(t)，f(t)满足公式(Ⅰ)：
f(t)＝∑mamh(t-mT) (Ⅰ)，
公式(Ⅰ)中，m表示输入的电比特序列中第m个二进制符号，
h(t)是脉冲信号波形函数，
T为脉冲信号的宽度，t为时间变量，
Figure FDA0003307301520000021
(2)所述积分器将脉冲发生器发出的信息信号f(t)进行积分，输出信息信号∫f(t)dt；
(3)所述调相器将积分器输出的信息信号∫f(t)dt加载到所述FP半导体激光器输出的连续光载波的相位上，产生调频光信号E1(t)；
(4)调频光信号E1(t)经过所述单模光纤输出调频光信号E2(t)；
(5)调频光信号E2(t)经过光带通滤波器输出调频光信号E3(t)；
(6)所述斜率滤波器将调频光信号E3(t)上承载的信息翻译到幅度上，输出调幅-调频光信号E4(t)；
(7)所述光电探测器解调调幅-调频光信号E4(t)，输出电信号I5(t)；
(8)所述电信号I5(t)经过所述电低通滤波器输出电信号I6(t)，计算公式如下：
I6(ω)＝H低通(ω)·I5(ω) (X),
公式(X)中，I5(ω)和I6(ω)分别是I5(t)和I6(t)的傅里叶变换；H低通(ω)表示电低通滤波器的系统函数，且
Figure FDA0003307301520000022
ωm为信息信号f(t)的带宽的百分之七十到百分之八十。
7.根据权利要求6所述的强烈抑制模分配噪声的调频-非相干检测光纤通信系统的工作方法，其特征在于，步骤(3)中，所述调相器将积分器输出的信息信号∫f(t)dt加载到所述FP半导体激光器输出的连续光载波的相位上，产生调频光信号E1(t)，计算方法如公式(Ⅱ)所示：
Figure FDA0003307301520000023
公式(Ⅱ)中，i表示FP半导体激光器的第i个纵模；n为FP半导体激光器的纵模数目，A1i(t)为第i个纵模的振幅，ωi为第i个纵模的角频率，kf为频率偏移，
Figure FDA0003307301520000024
为第i个纵模的初始相位；j为复数的虚数单位；
步骤(4)中，调频光信号E1(t)经过所述单模光纤输出调频光信号E2(t)，计算方法如公式(Ⅲ)所示：
Figure FDA0003307301520000025
公式(Ⅲ)中，A2i(t)满足公式(Ⅳ)：
Figure FDA0003307301520000031
Figure FDA0003307301520000032
满足公式(Ⅴ)：
Figure FDA0003307301520000033
K(t)满足公式(Ⅵ)：
Figure FDA0003307301520000034
公式(Ⅳ)中，Re表示取复数的实部；
公式(Ⅴ)中，β2为光纤的二阶色散系数，Z为光纤的长度，Im表示复数的虚部；
公式(Ⅵ)中，β2为光纤的二阶色散系数，Z为光纤的长度，ω0表示使斜率滤波器的系统函数H(ω)＝1-α(ω-ω0)＝1的角频率。
8.根据权利要求7所述的强烈抑制模分配噪声的调频-非相干检测光纤通信系统的工作方法，其特征在于，步骤(5)中，调频光信号E2(t)经过光带通滤波器输出调频光信号E3(t)，计算方法如公式(Ⅶ)所示：
Figure FDA0003307301520000035
公式(Ⅶ)中，A20(t)表示经过单模光纤传输后的主模振幅；
Figure FDA0003307301520000036
表示经过单模光纤传输后的主模初始相位。
9.根据权利要求8所述的强烈抑制模分配噪声的调频-非相干检测光纤通信系统的工作方法，其特征在于，步骤(6)中，所述斜率滤波器将调频光信号E3(t)上承载的信息翻译到幅度上，输出调幅-调频光信号E4(t)，计算方法如公式(Ⅷ)所示：
Figure FDA0003307301520000037
公式(Ⅷ)中，α为频率响应的倾斜角。
10.根据权利要求9所述的强烈抑制模分配噪声的调频-非相干检测光纤通信系统的工作方法，其特征在于，步骤(7)中，所述光电探测器解调调幅-调频光信号E4(t)，输出电信号I5(t)，计算公式如下：
Figure FDA0003307301520000038
公式(Ⅸ)中，R是光电探测器的响应度。
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