半导体光放大器的快速饱和效应及其长度对TOAD解复用器性能的影响

分析了半导体光放大器 (SOA)的快速饱和效应及其长度对 TOAD解复用器性能的影响 ,对小开关窗口和大开关窗口两种工作模式进行了研究。经分析发现 ,半导体光放大器的快速增益饱和效应对开关窗口的形状和开关能量都有很大的影响 ,而且开关能量随控制脉冲宽度的变化关系对两种工作模式是完全不同的。研究表明考虑 SOA长度效应后 ,第二个开关窗口的幅度可大大减小 ,这说明适当地增加半导体光放大器的长度可以进一步降低 TOAD的开关窗口 ,提高 TOAD的速率。     

基于太赫兹光非对称解复用器的全光倍频技术

太赫兹光非对称解复用器(TOAD)是一种全光信号处理领域中常用的器件,其具有响应速度快、可集成、稳定性好等优点。本文提出了一种基于TOAD的全光时钟倍频技术方案。通过模型仿真,模拟对TOAD输入直流光,在时钟脉冲前后沿附近会产生双峰输出现象,以此来分析TOAD的开关特性,研究了控制光能量、开关窗口大小、半导体光放大器增益恢复时间等因素对双峰输出特性的影响。对光时钟信号进行了全光二倍频、三倍频和四倍频的仿真,从频谱上观察,倍频准确,并且在实验上实现了200 Mb/s和1 Gb/s时钟的全光二倍频,与仿真结果相符。     

有效的SOA分段模型及其在光信号处理中的应用

阐述了半导体光放大器(SOA)的分段模型理论;列举了三种SOA分段模型,并分别用这几种模型对基于交叉增益调制效应的光波长转换进行了仿真计算.通过比较和分析不同模型的仿真结果与实验现象的差异,说明在基于SOA的全光信号处理过程中,有源区内的放大自发辐射(ASE)对光信号的增益压缩与光脉冲的形态具有不可忽视的作用.     

基于仿真软件的DPSK光纤传输性能研究

介绍了DPSK码型的产生原理,通过仿真软件模拟级联调制器产生各种DPSK光调制码型,给出了频谱,并基于仿真软件建立了DPSK光纤传输模型,重点考虑了光放大器的自发辐射(ASE)噪声对DPSK系统的性能影响.实际仿真结果表明了ASE噪声是限制级联DPSK传输系统传输距离的最主要因素.     

端面反射率对单端反射半导体光放大器的影响

本文考虑了光子密度、增益谱色散、放大自发辐射噪声(ASE)、端面反射率和载流子浓度对折射率的影响,并采用细化分段法及四阶龙格-库塔法求解速率方程及光场传输方程,分析了不同端面反射率时单端反射半导体光放大器(RSOA)的动态特性。结果表明端面反射率的适当增加,可以使增益得到提高,增益恢复时间减少, ASE输出功率增加,消光比下降。理论分析为优化RSOA的动态特性具有一定的指导意义。     

线性光放大器的宽带自发辐射噪声分析

建立含有垂直光场(VCL)的线性光放大器(LOAs)稳态仿真模型,考虑了宽带噪声特性、端面反射和纵向空间烧孔效应。计算了在不同输入信号功率和垂直腔分布布喇格反射器(DBR)反射率下总的输出ASE噪声功率、噪声系数(NF)、前向和后向传输的ASE噪声光子速率和噪声谱分布的变化。结果表明,与传统光放大器(SOAs)相比,在增益非饱和区,LOA有很好的噪声钳制作用,ASE噪声几乎不随信号功率的改变而变化。在增益饱和区,破坏了VCL的钳制作用,NF有所上升,但上升的速率小于SOA。提高DBR反射率,总的输出ASE噪声功率减小,但NF有所增大。     

SOA注入电流及位置偏移量对TOAD开关窗口的影响

对影响太赫兹光学非对称解复用器(TOAD)开关窗口的半导体光放大器(SOA)的注入电流和在环路中的偏移量这两个因素进行了数值模拟及实验研究，加大注入电流可以增加SOA的增益，使得开关窗口的高度增加；SOA在环路中的偏移量决定了开关窗口的宽度。由于实验中用连续光代替信号脉冲以观察开关窗口，可以看到随着偏移量的增大，开关窗口的主窗口的宽度先增大，当窗口宽度为控制脉冲周期的一半后，开关窗口的主窗口的宽度又变小。     

TOAD的开关特性研究

讨论了太赫兹光非对称解复用器 (TOAD)中半导体光放大器 (SOA)对具有不同能量和宽度的控制脉冲的动态增益响应 ,研究了控制脉冲能量、宽度、环时间非对称性、信号光脉冲相对于控制光脉冲的时延等因素对TOAD开关特性的影响 ,作了优化分析 ,并与实验结果进行了比较     

普通单模光纤中光孤子传输问题的研究

在使用普通单模光纤的光孤子传输系统中,放大器自发辐射（ASE）噪声和色散波逸出是限制光孤子传输的两个主要因素,它们将引起孤子能量科动和定时抖动,从而导致系统误码。本文分别研究了带限光滤波器对ASE噪声的抑制和非线性增益对色散波的抑制以及对孤子传输系统的稳定作用,并设计了使用普通单模光纤的光孤子传输系统。     

基于半导体光放大器光纤环形腔的光数据包复制器的噪声特性研究

利用半导体光放大器(SOA)光纤环形腔实现重复周期准确、信号脉冲功率较大且几乎一致的光数据包复制.提出了一种注入非循环直流辅助光的方法,既有效抑制了放大自发辐射(ASE)噪声,又避免了环形腔内谐振.利用简化模型,从理论上对复制器输出噪声与信噪比(SNR)进行分析及仿真,得到复制器输出信噪比与复制次数的变化关系,并详细分析了注入直流辅助光功率及衰减系数对输出信噪比的影响.实验测得数据与理论结果一致.进一步对实验进行优化,在输出端口利用半导体光放大器对输出信号进行功率均衡,获得数据包信噪比下降小于3 dB且脉冲光功率几乎一致的15次以上复制.     

SOA的增益响应特性及其对TOAD解复用器开关窗口的影响

通过数值求解半导体光放大器的增益动力主程,研究了ＳＯＡ的增益响应特性及ｚ光学非对称解复用器开关窗口的影响。     

非线性元件的偏移量对TOAD开关窗口的影响

通过数值模拟研究了非线性元件的偏移量对ＴＨｚ光学非对称解复用器开关窗口的影响，结果表明，ＴＨｚ光学非对称解复用器的开关窗口宽度随其时间非对称量作周期性变化，周期为控制脉冲周期的一半。理论计算结果与实验结果完全吻合。从中还发现一个新的窗口可用于数据信号的解复用     

Periodicity Characteristic of TOAD' s Switching Window

The periodicity characteristic of switching window of a terahertz optical asymmetric demultiplexer (TOAD) using numerical simulation was investigated. The results show that the switching window width of TOAD changes periodically with the time asymmetry of TOAD and the period is one half of the period of control pulses. The theoretical results agree with the experimental results very well.     

半导体光放大器中超快增益压缩效应与TOAD开关性能优化

在半导体光放大器中当光脉冲小于１０ｐｓ时除了考虑线性增益饱和效应,还必须考虑超快增益压缩效压。本文用数值方法分析了超快增益压缩效应对ＴＨｚ光非对称解复用器（ＴＯＡＤ）的开关特性。经过细致的参数优化,采用２．５ｐｓ控制光,可以克服开关窗的分裂效应,得到一个宽度为２．０ｐｓ,消光比为１３．７ｄＢ的开关窗。     

半导体光放大器的偏振光开关性能改进

半导体光放大器(SOA)非线性偏振旋转效应的光开关具有开关速度快、易集成等优点,其开关操作可以通过改变注入SOA中的电流而获得。这种偏振光开关的性能主要受注入光功率与控制电流的大小范围来决定。基于SOA中的偏振主态的概念,分析了非线性偏振旋转效应与控制电流的关系,并对不同功率的注入光进行了偏振旋转实验,分别实现了偏振光开关的操作。实验结果表明:随着注入光功率的增加可以提高光开关的分光比,有效改进光开关的性能。当注入光为5 dBm时,光开关的分光比与消光比均可达到30 dB。     

Multiple-wavelength transmitter for WDM optical network

Optical network based on wavelength-division multiplexing (WDM) technology will be a most active research topic in the 21 st century. This paper describes a WDM multiple-wavelength transmitter and several key corresponding devices for optical network, including amplified spontaneous emission (ASE) spectrum-sliced multiple-wavelength optical source, optical add/drop multiplexer (OADM), semiconductor optical amplifier (SOA), as well as the spectrum noise suppression scheme. The new research results are reported, and the applications of these developed devices are also introduced.     

TOAD中半导体光放大器的动态增益响应及光脉冲传输特性研究

讨论了太赫兹光非对称解复用器中半导体光放大器 (SOA)对具有不同能量和脉宽的控制脉冲的动态增益响应 ,研究了不同的逆时针信号脉冲和控制脉冲时延的情况下通过 SOA后的逆时针信号脉冲的功率和相位变化。