基于半导体光放大器的组播实验研究

提出了一种基于半导体光放大器(SOA)的组播实验方案,首先利用谱展宽和谱切片得到多波长脉冲源,将其作为探测光并与信号光共同注入到SOA中,利用SOA的交叉增益调制(XGM)效应,信号光与每一个波长的脉冲光发生作用,在SOA输出端通过可调光带通滤波器(TBDF)得到每一波长的变换后信号,实现光信号的组播过程。在实验中,10 Gb/s的归零(RZ)码作为信号光,而由多波长脉冲源产生的4波长脉冲光作为探测光,在探测光波长附近分别得到了与编码信号光逻辑取"非"的信号。     

基于高非线性光纤和SOA非线性效应的星上再生波长变换

针对分布式卫星系统信息交换频繁、波长变换频 次高且由此导致信号损伤严重的特点, 提出了一种基于高非线性光纤(HNLF)和半导体光放大器(SOA)非线性效应的星上全光再生 波长变换方案。利用HNLF的自相位调制(SPM)效应对原始信号频谱进行展宽,通过 红移或蓝移滤波取出预变换信号,分别作为波长上变换或下变换的泵浦光信号,最后基于 SOA的四波混频(FWM)效应实现了对原始信号的波长变换。理论推导了波长变换方案的工 作原理,分析了波长变换性能与各结构参数之间的关系。仿真实验结果表明:本文方案在有 效 实现波长变换的同时能够一定程度地改善信号质量,Q因子改善 最高可达3dB以上,功率转换效率可达到20dB。     

基于XGM的SOA波长变换器噪声特性分析及实验研究

本文将半导体光放大器的ASE噪声功率引入到SOA分段动态模型,得到随SOA长度变化的ASE噪声功率,并讨论了偏置电流、泵浦光功率、SOA长度对变换性能影响.理论计算结果表明,大的偏置电流有利于提高消光比(ER)和信噪比(SNR);对于长度一定的SOA和一定的偏置电流,泵浦光功率存在最佳值;SOA长度存在信噪比最佳值.我们对2.5Gbit/s SDH信号进行了XGM方式波长变换,实验结果与理论分析一致.     

功率均衡对于双环全光缓存器中双波长信号的质量改善

信号在双环全光缓存器中进行缓存,是利用信号光和控制光在SOA中进行交叉相位调制来实现的.而对两个波长信号同时进行缓存将存在相位和增益不均衡问题,从而影响了输出信号的质量.本文提出了一种利用SOA的饱和特性对双波长信号进行功率均衡,而后写入缓存器的方法,使不同峰值功率信号获得相同的增益和相位调制,从而改善输出信号的质量.实验得到了速率为2.5 Gb/s的NRZ码数据包缓存16圈的结果,信号缓存时间达到16.5 με.输出信号的消光比为8 dB,信噪比8.1 dB.     

基于半导体光放大器色度色散补偿的研究

提出了一种新型的多波长变换方案.该方案包括一个半导体光放大器(SOA)和一个光带通滤波器(OBF).利用SOA的四波混频效应(FWM)和交叉增益调制(XGM)效应,通过调节SOA的偏置电流和信号光及抽运光的强度,可以对进入SOA的光信号实现多波长变换.实验中,实现了10Gb/s的RZ码的多路波长变换.并且对SOA中的双折射及非线性偏振旋转进行了实验研究.     

光正交频分复用信号垂直泵浦全光波长变换研究

理论分析了一种基于垂直泵浦结构光半导体放大器(SOA)的偏振无关光正交频分复用(OOFDM)信号波长变换模型,实验证明了基于SOA-四波混频(FWM)的OOFDM信号波长变换的可行性,观测到OOFDM在SOA引入噪声而带来的信号劣化。实验成功实现了2.5Gbit/s光OFDM信号的波长变换,其误码率为1×10-3的接收机功率代价可以忽略,其极化敏感度小于3dB。     

基于MZI结构和级联SOA的宽相位容限全光异或门

传统使用半导体光放大器(SOA)中交叉相位调制( XPM)效应构成全光逻辑异或(XOR)门的方案,由 于受到单个SOA中XPM效应自身原理的限制,需要精确的相位控制。本文提出了一种基于马赫 -增德尔干 涉仪(MZI)和级联SOA中XPM效应实现全光逻辑异或门的新方案。本文方案使用对称的MZI结构 ,在两臂 上分别放置两个级联的SOA,通过对时钟光的相位调制,达到对两级输入信号光进行XOR运算 的目的。在 40Gbit/s下的仿真结果表明,本方案易于调节,只需要两束输入信 号光以相反比例分光,即可对其进行异或 逻辑运算,在放宽了分光比取值范围的同时,也降低了对XPM效应中相位控制的要求,实现 了宽相位容 限的全光逻辑XOR门。研究了时钟光功率和输入信号分光比对逻辑运算结果的影响,发 现输入信号分 光比的不同步变化对输出信号质量的影响较为明显。对提高方案速率的方法进行了讨 论。     

一种基于SOA非线性效应的星上全光再生波长转换方案

为了解决分布式卫星光网络中频繁的信息交换和多跳转发导致信号损伤和信道拥塞严重的问题,提出了一种无需独立探测光源的再生波长转换方案。利用半导体光放大器(SOA)自相位调制(SPM)效应对光信号频谱进行展宽,再经偏移滤波后取出预变换信号;在此基础上,以预变换信号为探测光,通过SOA的四波混频(FWM)效应实现对原始信号的波长变换。研究结果表明,本文方案功率转换效率可达到23dB以上,当输入信号功率小于-23dBm时,输出信号Q因子改善超过3dB。     

基于半导体光放大器的四波混频效应对正交频分复用光信号进行全光波长变换

实验研究了基于半导体光放大器(SOA)的四波混频(FWM)效应的单抽运光正交频分复用(OFDM)信号的波长变换系统.信号光源和抽运光源分别由两个不同输出波长的可调分布反馈式激光器(DFB-LD)产生.信号光源经2.5 Gb/s OFDM的电信号直接调制后再和抽运光源耦合,经光放大器后在SOA实现波长变换.实验结果显示,耦合信号经SOA四波混频效应后,产生新波长的信号光将携带OFDM信号,且转换效率与信号光和抽运光的功率、波长以及两者的偏振夹角有关.同时也测量了转换的OFDM信号的功率-误码曲线和接收星座图.     

基于SOA的全光超宽带脉冲波形调制技术研究

提出一种基于半导体光放大器(SOA)中交叉增益调制效应(XGM)实现全光超宽带(UWB)脉冲波形调制(PSM)的新方案,只需要一个SOA,结构简单、易于集成;输出的PSM信号只含有一个波长,不需要色散介质引入时间差进行延时。利用OptiSystem7.0软件对方案进行了仿真,研究了调制信号的传输特性,并分析了各参数对调制信号的影响,得出优化范围。     

全光超宽带正相和反相monocycle信号源的研究

基于半导体光放大器( SOA)中交叉增益调制(XGM)效应,同时全光实现超宽带(UWB)正相、反相高斯单边信号(monocycle).输出的monocycle脉冲只包含一个波长分量,在光纤传输过程中monocycle上下脉冲不会引入时间差.利用光通信系统软件OptiSystem对方案进行仿真,分析了光源波长对输出monocycle脉冲的影响,结果表明输出的monocycle脉冲具有对光源变化不敏感的优点.     

利用闲频光实现全光波长变换的研究

文章用OptiSystem模拟出了利用闲频光实现的全光波长变换.通过调整半导体光放大器(SOA)注入电流、SOA腔长、泵浦光与信号波的频率差、偏振、耦合器信号衰减与泵浦衰减等参数的值,获得了12 dB的变换效率.研究发现,利用闲频光实现的全光波长变换比利用变换光实现的全光波长变换有更好的稳定性.     

基于F-P滤波器的多波长时钟提取

提出一种简单的全光单一链路的多波长时钟同时提取方案。利用Fabry-Perot(F-P)滤波器对波分复用(WDM)系统中多波长的归零(RZ)码信号进行时钟提取,滤波器后面接半导体光放大器(SOA)对F-P滤波器提取出的时钟进行整形处理,通过实验证实了用F-P滤波器对两路不同波长的10 Gbps信号时钟提取的可行性以及同一SOA同时处理双波长时钟的能力,两路提取时钟的单边带相位噪声分别达到-82.815和-83.072dBc/Hz@10 kHz。     

基于半导体光放大器中四波混频效应的正交双泵全光波长变换

从集总模型出发,理论上分析了基于半导体光放大器(SOA)中四波混频(FWM)效应的全光波长变换方案中,利用两束正交泵浦光泵浦(BOP)的方法,可以在较大的泵浦光与信号光波长差范围内得到基本恒定的波长变换效率()和信噪比(SNR).实验中,利用正交双泵方案,对电吸收调制激光器(EAL)输出的10GHz脉冲信号进行了波长变换,实现了泵浦光与信号光波长差在52 nm范围内变换效率的变化最小于3.88 dB,并将该实验结果与单一泵浦时得到的结果进行了对比,证明正交双泵的方法可以有效克服单一泵浦方案中波长变换效率和信噪比随波长差增加迅速下降的缺点.     

基于SOA互增益调制双折射效应的全光2-4电平编码转换

提出了一种利用半导体光放大器(SOA)的互增益调制(XGM)的双折射效应实现全光2-4电平编码转换的方法.两路2-电平强度调制光信号正交偏振合波后,沿SOA的主轴进入,利用SOA的偏振调制实现被调制信号光的偏振调制,通过检偏输出4-电平强度调制光,从而实现2-4电平调制的编码转换.     

基于SOA中XGM效应全光超宽带高斯单边信号源的研究

提出了一种基于半导体光放大器（SOA）中交叉增益调制（XGM）效应产生高斯单边信号（monocycle）脉冲的方案。该方案只需要单个外部光源和单个SOA,结构简单;采用相向的工作方式可以改善输出信号的消光比;输出的monocycle信号光只含有一个波长,在光纤传输过程中上下脉冲不会引入时间差。利用Optisystern...     

基于SOA交叉增益调制的2.5Gbit/s NRZ码 全光波长转换实验研究

基于SOA交叉增益调制效应(XGM)进行了2.5Gbit/s 31位非归零(NRZ)伪随机码的全光波长转换实验,分析了该方案下转换信号的消光比、信噪比、平均功率与输入连续光、信号光功率、波长的关系.实验中转换信号的光信噪比可达40dB以上,消光比和信噪比均大于10dB,符合ITU-T G.691标准.信号波长向下转换间距可达60nm,是目前基于SOA中的XGM效应进行波长转换获得的最大的波长间距.     

基于光纤环形镜的双级双程L波段高功率ASE光源

研究了L波段光产生的基本机理,基于3dB宽带耦合器的光纤环形镜作为反射镜,优化设计并通过实验得到了双级双程L波段掺Er光纤(EDF)高功率放大的自发辐射(ASE)输出光谱。两级所用的光纤长度分别为7m(低浓度)和31m(高浓度),在同等条件下,第1级采用双程前向得到功率为21．48mW(13．32dBm)、平均波长为1573．52nm的L波段ASE输出;第1级采用双程后向可实现功率为22．71mW(13．56dBm)、平均波长为1574．66nm的L波段ASE输出。对比分析2种结构输出光谱的抽运光利用效率、光谱平坦度等特性后,得到第1级采用双程后向的双级双程是一种更为理想的实现L波段高功率ASE输出的结构,同时由于C波段易获得高功率(高于30mW)的输出,二者结合即可得到功率高于50mW的C L波段ASE输出。     

输入信号消光比对光纤环形腔实现光信号复制的影响

首次从理论上推导利用光纤环形腔实现信号复制时输入信号消光比对环形腔输出信号消光比影响的定量关系,并在实验上观察到光信号中连续光基座引起复制信号消光比恶化的现象.实验测得了输入信号消光比对输出信号恶化程度的定量关系,与理论结果相符.通过减小连续光基座,实现了光纤环形腔对光信号的多次复制.利用掺铒光纤放大器(EDFA) 对环形腔进行功率补偿,及半导体光放大器(SOA)对输出信号进行功率均衡,实现了半功率复制10次以上.     

基于半导体放大器实现多功能超宽带调制的研究

基于半导体放大器(SOA)的增益饱和效应,提出了一种简单的实现多功能超宽带(UWB)调制的方案。方案采用一个光源和单个SOA,可以实现脉冲波形调制(PSM)、脉冲幅度调制(PAM)和脉冲极性调制(BPM),因此实现容易、结构简单和成本低。利用OptiSystem软件对方案进行了仿真研究,分析了各参数对调制信号的影响以及信号的传输特性。结果表明,本方案对光源的波长和光源的光功率的变化不敏感,仿真输出的调制信号在单模光纤(SMF)中可传输35km。