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。     

基于光纤光参量放大的多通道全光非归零/归零码转换器

提出了一种基于光纤光参量放大器(FOPA)的多通道全光非归零码(NRZ)/归零码(RZ)调制格式转换的方案.该方案中,非归零码信号与同步的时钟抽运光共同注入到高非线性光纤(HNLF)中,由高非线性光纤构成的参量放大器把非归零码信号转换为归零码信号,同时不改变信号光的波长.多通道的码型转换器以两路10 Gb/s的非归零码进行了实验论证.转换后的归零码信号的信噪比(SNR)高于7.6 dB,其脉冲宽度约为30 ps,并且具有3dB的消光比(ER)提高.根据多通道码型转换器的实现原理,该码型转换器可以应用于40 Gb/s或更高比特率的多通道码型变换操作.     

基于半导体光放大器交叉偏振调制的波长转换分析

对半导体光放大器(SOA)中光偏振态发生改变的原因和交叉偏振调制型波长转换进行了探讨和分析.如果SOA具有偏振不灵敏增益,则波长转换效果与泵浦光的偏振态无关,而只与探测光的偏振态有关,而且当入射探测光的偏振与TE模振动方向成4 5°夹角时,交叉偏振调制的效果最明显.为了使转换效果更好,宜采用反相波长转换,SOA的自发辐射耦合因子β应该很小     

基于偏振调制的新型非归零码—归零码转换器

设计了一种基于偏振调制(PolM)实现非归零码(NRZ)信号到归零码(RZ)信号转换的新型码型转换器,并采用光通信模拟软件对其进行了仿真验证。所设计的转换器,首先采用PolM,对输入的NRZ信号进行偏振调制,然后采用射频时钟信号,抑制信号的旁瓣,实现NRZ到RZ的转换。该码型转换器具有RZ信号占空比可控,经码型转换器后各信号波长相同,时间抖动小,转换效率高,成本低优点,可望在高速光通信网络中得到广泛应用。     

基于半导体光放大器交叉偏振调制的波长转换分析

对半导体光放大器(SOA)中光偏振态发生改变的原因和交叉偏振调制型波长转换进行了探讨和分析.如果SOA具有偏振不灵敏增益,则波长转换效果与泵浦光的偏振态无关,而只与探测光的偏振态有关,而且当入射探测光的偏振与TE模振动方向成45°夹角时,交叉偏振调制的效果最明显.为了使转换效果更好,宜采用反相波长转换,SOA的自发辐射耦合因子β应该很小.     

基于半导体光放大器的波长转换新方案研究

分别对基于半导体光放大器(SOA)的交叉相位调制(XPM)型和交叉增益调制(XGM)型波长转换器提出了改进的新方案。采用非对称的马赫-曾德干涉仪(MZI)结构,实现了速率为10 Gb/s转换范围达40nm的XPM波长转换;利用SOA中的交叉偏振调制(CPM)效应,在XGM波长转换器中引入偏振控制结构,大大改善了转换性能,并在同一个波长转换器中实现了正反相的波长转换。     

双通道全光NRZ/RZ格式转换器设计

提出了一种双通道全光非归零码/归零码调制格式转换的方案.该方案中,非归零码信号与同步的时钟抽取光共同注入到高性能非线性光纤中,由高性能非线性光纤构成的参量放大器把非归零码信号转换为归零码信号,同时不改变信号光的波长.实验论证了10Gb/s非归零码双通道的码型转换器.转换后的归零码信号的光信噪比略低于输入光信噪比,其脉冲...     

40 Gbit/s 高速OOK到OFSK全光码型转换器的研究

全光码型转换器可以提高光网络的有效性和灵活性,是未来光网络中不可缺少的一部分.文章提出了一种基于半导体光放大器(SOA)中瞬时交叉相位调制(T-XPM)效应和光带通滤波器的开关键控(OOK)到光频移键控(OFSK)的高速全光码型转换方案.该方案结构简单,易于实现.在实验上实现了40 Gbit/s的OOK到OFSK的全光码型转换,并对其转换特性进行了实验研究.     

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.     

利用SOA和OBPF的40Gb/s RZ到NRZ全光码型变换

全光码型转换技术是实现未来全光网络的关键技术之一,为此提出了一种利用半导体光放大器（SOA）和光带通滤波器（OBPF）的归零（RZ）码到非归零（NRZ）码的信号转换方案。利用通信软件数值模拟了基于40 Gb/s的码型转换,仿真实现了稳定的不同占空比的RZ码到NRZ码的码型转换以及波长转换。     

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。     

Theoretical Study on Wavelength Conversion Based on Cross Phase Modulation Using Semiconductor Optical Amplifiers

Performances of wavelength converted signal by cross phase modulation (XPM) using semiconductor optical amplifiers (SOA's) were studied by the use of the multi-section model. Results show that they are related to both the phase arm bias current of the XPM wavelength converter and its operation. When the conversion is under the in-phase operation, the peak extinction ratio (ER) and the chirp frequency of the converted signal increase according to the decrease of the phase arm bias current, but the input signal power dynamic range decreases. When the converter is under the out-of-phase operation, the chirp frequency decreases with the decrease of the phase arm bias current, while the peak ER and the input power dynamic range keep almost the same when the phase arm bias current changes.     

Selected area growth integrated wavelength converter based on PD-EAM optical logic gate

A selected area growth wavelength converter based on a PD-EAM optical logic gate for WDM application is presented, integrating an EML transmitter and a SOA-PD receiver. The design, fabrication, and DC characters were analyzed. A 2 Gb/s NRZ signal based on the C-band wavelength converted to 1555 nm with the highest extinction ratio of 7 dB was achieved and wavelength converted eye diagrams with eyes opened were presented.     

基于单端SOA波长转换器的消光比特性分析

对一种基于单端半导体光放大器(SOA)的交叉增益调制型(XGM)全光波长转换器结构建立了动态理论模型,以这个模型为基础分析了抽运光功率、探测光功率、剩余反射率、转换波长转换间隔、注入电流对转换后探测光的输出消光比的影响.结果表明,利用单端SOA实现波长转换比普通SOA实现波长转换将获得更好的输出消光比特性.     

基于量子点光放大器波长转换的啁啾特性研究

信号光的啁啾特性在很大程度上会影响量子点半导体光放大器(QD-SOA)的性能,引起传输信号的走离效应,使误比特率增高。为了改善这一特性,对QD-SOA全光波长转换器的啁啾特性进行了系统分析,基于QD-SOA的交叉增益调制效应的全光波长转换原理,采用牛顿法和4阶龙格-库塔法求解速率方程和光场传输方程,计算了注入电流、抽运光脉宽和抽运光消光比变化时QD-SOA全光波长转换器输出变换光的啁啾值。结果表明,增大抽运光脉宽、减小注入电流和抽运光消光比均可减小变换光的啁啾值,通过优化这些参量可以减小啁啾的影响,但在设计QD-SOA全光波长转换器时,要考虑抽运光消光比和变换光啁啾之间的均衡。     

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.     

Design and analysis of all-optical up- and down-wavelength converter based on FWM of SOA-MZI for 60 Gbps RZ data signal

In this paper, the design and analysis of the all-optical up- and down-wavelength converter based on four-wave mixing (FWM) effect of semiconductor optical amplifier Mach–Zehnder interferometer (SOA-MZI) have been presented. The return-to-zero (RZ) modulated data signal at a bit rate of 60 Gbps has been evaluated for error-free operation to show the feasibility of proposed system at different pump wavelength. The converted signal power and quality factor are investigated as the function of variable signal power and pump power. The optimized operating input signal power of ?5 dBm with Q-factor of \(\sim \)28 dB for RZ modulated signal by using SOA-MZI structure with enhanced FWM effect. The important contribution of these investigations that it is possible to expand the optical network with limited available channel bandwidth by utilizing the wavelength converter and gives an approach to implement wavelength converter for future hybrid optical access networks.     

Optical signal processing based on semiconductor optical amplifier and tunable delay interferometer

In this paper,several applications in all-optical signal processing based on a semiconductor optical amplifier (SOA) and variable delayed interferometers (DIs) have been experimentally demonstrated.Wavelength converter based on a nonlinear polarization switch (NPS) and a DI is proposed and presented for the wavelength conversion of nonretum-to-zero (NRZ) signals.An alloptical nonretum-to-zero to return-to-zero (NRZ-to-RZ)format converter with tunable duty cycles is achieved by the DI with variable delays.The 40 Gb/s reconfigurable optical OR/NOR gate in a single SOA,followed a tunable optical bandpass filter (OBF) and a DI,optical 2R regeneration using an SOA-DI are investigated.It is found that this combinative realization of filters has been endowed with great flexibility and quality for 40 Gb/s optical logic and 2R regeneration.     

波长转换技术及其对光网络性能影响的研究

研究了 WDM光网络节点的组成结构 ,光联网是通过可重构的选路节点建立端到端的“虚波长”通道来实现源和目的之间端到端的光路连接的 ,而波长变换器又是实现虚波长通道的根本途径。在介绍了几种波长转换器结构的基础上 ,着重对比研究了波长转换技术对光网络组网的灵活性、节点操作的复杂性方面的影响。可见使用波长转换技术能充分利用有限的波长资源 ,提高波长重用效率 ,降低网络的阻塞率