交叉增益调制型全光波长转换器频响特性的小信号分析

对基于半导体光放大器交叉增益调制型全光波长转换器的频响特性作了理论分析,并获得了反映注入光参数对波长转换频响特性影响的解析表达式．数值结果表明,波长转换的频率响应带宽依赖于光放大器驱动电流、注入光波导的光功率以及转换波长间隔     

交叉增益型波长转换器的实验研究

全光波长转换器是全光网络中的关键光电子器件.基于半导体光放大器的交叉增益型波长转换器具有结构简单容易实现、转换效率高、波长转换范围宽以及转换速率高的特点.文中在自行研制半导体光放大器的基础上,对交叉增益型波长转换器进行了实验研究.讨论了实现波长转换的基本原理,描述了实验系统结构,实现了速率为140Mbit/s的1315nm和1301nm之间的波长转换.研究了波长转换器泵浦光功率、探测光功率以及放大器注入电流转换效率、消光比和噪声特性的影响,研究结果与文献中报道的相同.研究表明,不同因素对不同指标的影响是相互制约的,要全面提高波长转换器的性能,必须折衷考虑各方面的因素.研究结果对半导体光放大器结构参数的优化和波长转换工作条件的优化有一定的指导作用.     

基于半导体光放大器四波混频波长转换的理论研究

本文对基于半导体光放大器四波混频效应的波长转换作了理论分析,得到了波开转换效率与半导体光放大器特性参数以及注入泵浦光功率等关系的解析表达式,通过数学模拟表明,波长转换效率受到泵浦光功率的饱和功率等参数的影响。本文结果将为波长转换器的合理设计提供了理论依据。     

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。     

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。     

基于半导体光放大器中交叉偏振调制效应的波长转换器

了改善基于半导体光放大器(SOA)中交叉偏振调制效应(CPM)的波长转换器的转换信号码型效应，对交叉偏振调制一半导体光放大器波长转换器的工作原理进行了分析；通过讨论交叉偏振调制一半导体光放大器波长转换脉冲的上升沿和下降沿的频率啁啾，结合滤波器的透过谱特性，提出了一种利用滤波器的波长正斜率边和波长负斜率边分别对正相转换信号和反相转换信号进行码型优化的方案，并进行了实验验证。在信号码率为10Gb／s的交叉偏振调制一半导体光放大器波长转换实验中，采用光带宽为0．3nm的JDS滤波器优化转换信号的波形，基本消除了转换信号中长“1”码和长“0”码的码型效应，并将正相转换信号和反相转换信号的功率代价分别改善了3dB以上。     

半导体光放大器全光波长转换的理论研究

根据半导体光放大器中载流子密度变化与光场强度变化的速率方程,利用半导体光放大器实现波长变换的理论模型,并且数值计算了各种入射波(方波、锯齿波、三角波、高斯波)调制情况下模型的响应状况。数值计算的结果表明,半导体光放大器在全光波长转换中具有很好的线性响应特性和较高的转换速率。     

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。     

半导体光放大器增益特性对四波混频波长转换效率的影响

本文建立了包括增益压缩、增益波动的基于半导体光放大器四波混频波长转换的理论模型．讨论了泵浦光、信号光、转换光的增益差异以及增益压缩对波长转换的影响．结果表明,处在增益峰值的泵浦光和小的增益压缩率,有助波长转换效率的提高．     

基于交叉增益调制的全光波长转换实验研究

分析了半导体光放大器交叉增益调制的基本原理,并利用该机制进行了2．5Gbit/s的非归零码光脉冲的波长转换。向上波长转换间隔大于14nm。最后,对转换信号测量了接收机入纤功率和误码率的关系曲线、光眼图、消光比和光信噪比等参数,结果发现转换信号眼图清晰,张开度大,消光比大于10dB,光信噪比大于30dB。实验表明采用半导体光放大器的交叉增益调制可以较理想地实现2．5Gbit/s的非归零码的全光波长转换。     

All-optical signal processing based on semiconductor optical amplifiers

In this paper,we review the recent progress in the optical signal processing based on the nonlinearity of semiconductor optical amplifiers (SOAs).The four important optical signal processing functional blocks in optical switching are presented,i.e.,optical wavelength conversion,optical regeneration,optical logic,and optical format conversion.We present a brief overview of optical wavelength conversion,and focus on various schemes to suppress the slow gain recovery of the SOA and improve the operating speed of the SOA-based optical switches.Optical regeneration including re-amplification,re-shaping and re-timing is also presented.Optical clock recovery that is essential for optical regeneration is reviewed.We also report the recent advances in optical logic and optical format conversion,respectively.After reviewing the four important optical signal processing functional blocks,the review concludes with the future research directions and photonic integration.     

基于ED-NALM的全光波长变换理论模型

提出了应用非线性掺饵光纤放大环镜进行全光波长变换的理论模型.详细研究了反转光脉冲的峰值功率、脉冲宽度和消光比等重要物理参量以及反转光脉冲继续在常规单模光纤中传输时的演变特性.结果表明:应用此模型,反转光脉冲除具有较高的峰值功率和消光比外,脉冲的宽度也比初始信号脉冲的宽度窄,而且脉冲的中心部分带有一定量的线性上啁啾,当其在常规单模光纤中传输时,在光纤的初始阶段,脉冲的峰值功率将经历先增加后减小的变化过程,而脉冲宽度的变化趋势与其正好相反.     

10GBASE-X单通道光传输系统物理层设计

研究了符合IEEE标准的万兆以太网10BASE-X物理层技术,建立了单通道串行光传输系统。对系统原理进行了分析,该系统由数据转换电路和光收发模块组成。利用FPGA实现XGMII和XAUI之间的转换,物理层芯片实现XAUI和XFI的转换,光收发器实现光/电、电/光转换。经实践证明,该单波长光传输系统的数据传输容量达到了10Gbps并给出了仿真结果。     

OCDM/WDM多跳光网络及其端到端误码率性能研究

采用码分复用与波分复用相结合的技术可以构成基于波长和码字转换的多跳光网络。只考虑码字转换,首先给出了光码分复用/波分复用多跳光网络的构成方法和码字转换器的一般结构,然后分析了网络中端到端的误码率性能。计算结果表明:码字转换次数的增加对端到端误码率的影响较小;当接收端的干扰信道数小于前一码字转换阶段的干扰信道数时,端到端误码率与判决阈值的关系曲线在最小值附近出现一近水平区间。     

Noise analysis for optical frequency conversion using nearlydegenerate four wave mixing in semiconductor optical amplifier

For future wavelength-division-multiplexed (WDM) networks, optical frequency conversion will enable the flexible and efficient use of optical frequency bandwidth. However, the signal degradation at frequency converters limits the maximum size of the network. Noise due to optical frequency conversion using nearly degenerate four wave mixing in a semiconductor optical amplifier is investigated, and it is found that the crosstalk from one of the two pump lasers can impose the power penalty on the bit error rate (BER) characteristics after optical frequency conversion. Analytical expressions for BER are developed and used to evaluate the receiver sensitivity penalty caused by optical frequency conversion. On the basis of these results the optimal setting of the frequency difference between the signal and pump lasers and the power ratio of the two pump lasers are discussed. A 155-Mb/s frequency-shift keying (FSK) transmission with 1750-GHz (14 nm) optical frequency conversion has been carried out, using a novel phase noise cancellation method. The BER performance is in good agreement with the calculated results     

光学Sigma-Delta模数转换器的研究进展

采用光学模数转换技术已经成为高转换速率、高比特精度模数转换器(ADC)的发展趋势.光学Sigma-Delta ADC作为一种光学ADC,具有转换精度高和模拟电路简单等显著优点.介绍了光学Sigma-Delta ADC的基本原理,详细阐述了几种典型的光学Sigma-Delta ADC的系统结构,对不同结构的光学Sigma-Delta ADC的优缺点进行了归纳总结.     

基于SOA中四波混频效应的全光波长变换

基于半导体光放大器的四波混频效应进行了 2 .5 Gbit/s的光脉冲的波长变换。向上波长变换间距为 1 0 nm,向下变换间距大于 1 0 nm。对基于半导体光放大器四波混频效应的波长变换技术进行了较为详尽的试验报道     

利用SOA交叉增益调制实现2.5 Gbit/s非归零码的全光波长变换

采用半导体光放大器 (SOA)的交叉增益调制进行了 2 5Gbit/s的非归零码光脉冲的波长变换。向下波长变换间距大于 2 0nm ,向上波长变换间距大于 10nm。对变换信号测量了接收机入纤功率和误码率的关系。实验中采用同向变换的方式 ,信号光中心波长固定 ,探测光采用外腔半导体激光器 ,中心波长连续可调。对变换信号进行了至少 1h的测量 ,误码为零。为其在波分复用(WDM)网络中的应用奠定了基础。     

基于FBG-ECL的波长转换器消光比特性的研究

作为自动交换光网络中的核心器件,全光波长转换器将在全光通信系统中发挥重要作用.根据光纤光栅外腔半导体激光器(FBG-ECL)实现波长转换的理论模型,重点研究了该波长转换器消光比特性,分析了工作电流、输入信号光功率、波长间隔对消光比的影响,并利用自行搭建的基于FBG-ECL实现波长转换的实验平台进行了实验分析,发现理论分析结果和实验数据是吻合的.这对于优化基于半导体激光器的全光波长转换器有重要参考价值.