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。     

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。     

半导体光放大器中入射光偏振不平行近简并四波混频效应的理论研究

建立了当两输入光偏振方向不平行时半导体光放大器(SOA)中近简并四波混频(FWM)效应的宽带理论模型;以基于SOA的近简并FWM型波长转换器为例,通过数值模拟,对两输入光偏振方向不平行时,输入信号光、输入抽运光、两输入光之间的波长失谐量和偏振夹角对近简并FWM效应及波长转换特性的影响进行了理论研究。结果表明,对于输入信号光和抽运光来说存在着最佳功率值;增大输入信号光波长失谐量,转换效率随之下降;随着两输入光偏振夹角的增大,转换特性变差,同时输出光的偏振角随两输入光偏振夹角的增大而增大。     

垂直双抽运结构PM-OFDM信号对全光波长变换系统的影响

对垂直双抽运结构的偏振复用信号在半导体光放大器(SOA)中的全光波长变换(AOWC)进行了研究。理论分析了激光器线宽对此系统性能的影响,仿真研究了偏振复用-正交频分复用(PM-OFDM)信号在此系统中传输的性能。仿真结果显示,当系统的光信噪比为10dB时,10Gbit/s的PM-OFDM信号经过SOA中的四波混频效应后,在接收端能够实现无串扰偏振不敏感PM信号的接收,其中x和y方向对应的系统误码率分别为1.16×10-4和1.06×10-5。仿真结果表明激光器线宽,OFDM信号的子载波个数,信道功率,以及OFDM调制格式均与系统波长转换效率有关,且仿真结果与理论推导结果一致。     

10 Gbit/s四波混频型全光波长转换器的实验研究

利用自行研制的半导体光放大器(SOA)对四波混频(FWM)型波长转换器进行了实验研究。在10Gbit / s调制速率下,频率失谐达500GHz时仍现察到理想效果的四波混频型波长转换现象。研究了输出端各波形调制格式的关系,结果验证了基于半导体光放大器四波混频型波长转换中,泵浦光与信号光功率之间的关系对转换结果有直接影响。     

基于半导体光放大器的四波混频型全光波长转换器

本文报道了基于自行研制的半导体光放大器（SOA）的四波混频（FWM）型全光波长转换,采用环型腔掺铒光纤激光器（EDFL）作为泵浦源,实现了转换波长的连续可调。并就波长转换间距、光放大器的小信号增益和输入泵浦光功率对转换效率的影响进行了理论与实验分析,结果表明高的SOA增益和较大的输入泵浦光功率须利于转换效率的提高。     

适用于PolSK调制的FWM型全光波长转换器

文章提出了一种利用半导体光放大器(SOA)中的四波混频(FWM)效应、适用于偏振移位键控(PolSK)调制的全光波长转换器方案.注入的辅助光可以缩短SOA增益恢复时间,增大饱和功率,提高波长转换效率.通过数值模拟从理论上实现了这种全光波长转换器,研究了输入泵浦光、信号光和辅助光功率对全光波长转换器输出特性的影响.     

基于SOA的XGM全光波长变换光信号啁啾效应分析

对于基于半导体光放大器 (SOA)交叉增益调制效应 (XGM )的全光波长变换 (AOWC)由于相位调制引起的变换光啁啾特性进行了系统分析 ,模拟了信号光功率、信号光脉宽、抽运电流和探测光功率对于变换光啁啾的影响 ,且变换光啁啾存在着码字序列依赖性。     

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。     

Relative Intensity Noise Performance of Wavelength Converters Based on Four-Wave Mixing in Semiconductor Optical Amplifiers

We present a numerical and experimental study of the relative intensity noise (RIN) induced by the four-wave mixing (FWM) based wavelength conversion process in a semiconductor optical amplifier (SOA). The study is based on the RIN evaluation of the converted signal, under various operating conditions (input power levels and wavelength detuning) and input noise characteristics. A detailed numerical model is employed to simulate the FWM process, taking into account the amplified spontaneous emission (ASE) noise, the wavelength dependent gain, and the interaction of four waves in the SOA (two input waves and two product waves). It is shown that for low noise input signals, the output RIN is determined by the power levels of the pump and signal and the wavelength detuning. Operation under saturation allows reduction of the output RIN levels with respect to the input     

波分复用-光时分复用波长转换信号的消光比研究

对基于半导体光放大器(SOA)交叉增益调制(XGM)效应的全光波分复用一光时分复用(WDM—OTDM)转换后的两路时分复用输出信号的消光比(ER)特性进行了分析。研究了两路波分复用的输入抽运光和探测光的功率、波长、抽运光的消光比、数据速率以及半导体光放大器的偏置电流、腔长和模场限制因子对转换信号消光比的影响。模拟结果表明，增大抽运光输入功率，选择长波长抽运光，可以增加转换光相应信道消光比，但减小了相邻信道的输出消光比；增加抽运光消光比，可以提高转换光消光比，但各个信道增长幅度不同；减小探测光输入功率，选取短波长探测光波长，增加半导体光放大器的腔长和模场限制因子以及大的偏置电流可提高转换光消光比；对于两路或多路波分复用信号转换时分复用信号的过程中，一定要考虑转换光每个信道消光比的均衡。     

利用半导体光放大器和滤波器组合实现高速波长转换和码型转换

将半导体光放大器(SOA)和滤波器组合使用是实现高速全光信号处理的有效途径。利用半导体光放大器和带宽为0.32nm的可调窄带滤波器同时实现了40Gbit/s的非归零(NRZ)信号的反相波长转换(WC)和非归零到伪归零(PRZ)信号的码型转换,波长转换和码型转换的结果差异取决于滤波器中心波长相对于探测光波长的失谐量。当滤波器的失谐量为-0.24nm时,输出反相的波长转换,此时滤波器起到加速半导体光放大器增益恢复的功能。当滤波器失谐量为 0.41nm和-0.48nm时,得到非归零到伪归零的码型转换,并且产生的伪归零脉冲分别出现在非归零信号的上升沿和下降沿,此时滤波器的作用是将探测光的相位信息转换为强度信息,并且该码型转换结果兼有波长转换的功能。     

基于半导体光放大器交叉增益饱和的波长转换的理论分析

建立了基于半导体光放大器交叉增益饱和的波长转换的理论模型。分别讨论了小信号下波长转换特性和大信号下转换波形的畸变情况。结果表明,半导体光放大器的载流子寿命是导致输出波形畸变的主要因素。     

Wide-band polarization-free wavelength conversion based on four-wave-mixing in semiconductor optical amplifiers

Wide-band polarization free wavelength conversion based on four-wave mixing in semiconductor optical amplifiers (SOAs) subject to two pump beams has been studied in detail. With equalized forward and backward pump power, polarization independence of the converted signal was experimentally achieved when the wavelength detuning was larger than 1.24 nm. This is independent of the SOA bias current. When the wavelength detuning between the signal and one pump beam was fixed at 1.6 nm, the amplitude of the converted signal was nearly constant over a 58-nm wavelength range. A new theoretical analysis allows for signals of arbitrary polarization state to be considered. The experimental results are in good agreement with the theory developed here.     

基于半导体光放大器-交叉增益调制波长转换器消光比特性的研究

建立了基于半导体光放大器一交叉增益调制(SOA-XGM)的波长转换理论模型，利用分段方法对交叉增益调制波长转换器同向和相向两种工作方式下消光比(ER)特性作了详细的研究。结果表明，波长转换器的输出消光比随转换速率增加而减小，而且转换速率越高，减小得越快；随着抽运波长的变化，消光比有一个对应于峰值增益波长的最佳抽运波长；波长向下转换(Δλ＜0)时的消光比要明显优于向上转换(Δλ＞0)；输出消光比也随着输入消光比的增大而增大。相同情况下相向工作方式时的输出消光比特性要优于同向工作方式。最后，从物理上对两种工作方式消光比和噪声特性的差异作了解释。     

Polarization insensitive frequency converter with the capability ofchirp removal

We report on a new type of polarization insensitive frequency conversion technique using four-wave mixing (FWM) in a semiconductor optical amplifier (SOA). In this technique the input signal is spectrally duplicated by a Mach-Zehnder type phase modulator. Then, the resulting two waves generate the frequency converted output signal by FWM with use of an additional pump wave. The converted output wavelength is independent of the wavelength of the input signal. In addition to the frequency conversion, the chirp of the input signal is removed by the FWM process bit-error-rate (BER)-measurements after transmission of the converted signal over standard communication fiber are reported     

基于半导体光放大器临界激射状态的同相波长转换

基于半导体光放大器处于放大和激射之间的临界状态 ,实现了同相波长转换 ,转换后光信号与泵浦光信号有相同的比特系列 .运用放大器中存在的自发辐射光子诱发的受激辐射和入射信号光子诱发的受激辐射之间的竞争很好地解释了实验结果 .结果表明 ,此种波长转换结构简单、输出消光比不退化