TOAD中半导体光放大器的动态增益响应及光脉冲研究

讨论了太赫兹光非对称解复用器中半导体放大器（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民政部下通过ＳＯＡ后的地针信号脉冲的功率和相位变化。     

半导体光放大器对超短光脉冲频谱特性的影响

为进一步理解半导体光放大器工作的物理本质，从速率方程出发，采用分段模型数值分析了超短光脉冲经SOA后的输出频谱和由SOA产生的附加啁啾特性。结果表明：SOA引起的附加啁啾是与SOA的偏置电流、初始信号脉冲的波长、脉冲形状、峰值功率以及脉冲宽度等因素有关；对应的输出脉冲的频谱形状也与上述因素密切相关。     

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。     

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     

基于光滤波法的高速调制信号快慢光研究

高速调制信号的慢光技术在未来高速光通信和光信号处理等领域具有重要的应用前景。基于光滤波法,提出了半导体光放大器(SOA)与带通滤波器串联的结构,实现了高速调制正弦信号和归零伪随机码(RZ-PRBS)脉冲信号动态可调时延的关键技术。对于正弦信号,当调制频率为5 GHz信号光经过光滤波结构时,改变SOA的注入电流,能够实现40%和-10%的基频相对延时量;对于RZ-PRBS光脉冲信号,波长为1549.735 nm(1550.525 nm),脉宽为100 ps的光脉冲信号入射滤波结构,改变SOA的注入电流,实现脉冲包络44.6 ps(96.3 ps)的可调延时。实验数据表明,利用所提出的光滤波结构,通过改变SOA的注入电流,能够实现高速调制信号的可调延时。在精确控制SOA注入电流的情况下,该光滤波结构可用于光通信中的信号同步和比特量级的信号处理。     

SOA双折射效应对超短光脉冲光谱特性的影响

探讨了半导体光放大器(SOA)中的双折射效应对超短光脉冲光谱特性的影响。双折射使得SOA对光的相位调制具有偏振相关性,TE模和TM模具有不同的光谱分布,从而总的光谱被展宽。研究表明,超短光脉冲在SOA中发生的光谱展宽中,很大程度上是来源于相位调制的偏振相关性,并与SOA的工作电流、光功率和脉冲形状等因素有关;通过在有源区中引进合适的应变和合适的波导设计,有可能消除这种不利影响。     

半导体光放大器中SPM效应对光脉冲传输性能的影响

为了研究半导体光放大器（SOA）中自相位调制（SPM）效应对光信号传输性能的影响,从SOA中光脉冲的传输方程出发,采用数学推导的方法,分析了SPM 效应的产生机理,得到了光脉冲经SOA 放大后的时域和频域变化特性,并针对无啁啾和带啁啾光脉冲两种情况进行了仿真研究。结果表明:SPM 导致了光脉冲时域波形的倾斜和频谱的红移,并且随增益的变大倾斜和红移的程度增强;啁啾系数的符号决定了频谱是红移还是蓝移。     

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.     

基于半导体光放大器的光单稳态触发器

为实现全光缓存中的光读写控制和光逻辑判断,提出并实验验证了一种基于半导体光放大器(SOA)双环结构的全光单稳态触发器。此触发器的稳态与非稳态激射不同的光波长,状态间静态消光比超过40 dB,切换时间仅仅为1-2个环腔周期,控制信号光波长范围大。通过减小环腔长度可进一步减小两状态之间切换时间,并可作为光缓存的控制单元。     

窄脉冲光功率恒定控制器的研制

窄脉冲光功率恒定控制器采用光纤、分束器、光电转换器等常用的器件,对高功率纳秒级脉宽的光脉冲信号进行脉宽展宽,在总能量基本保持不变的情况下将光脉冲信号转变成一个低功率、微秒级脉宽的光脉冲信号,便于测量、跟踪,实现纳秒级脉宽光脉冲信号的自动恒功率控制,极大地提高了窄脉冲光功率的稳定性。     

不同陡峭边沿的皮秒光脉冲经半导体光放大器后的时域特性分析

分析了具有不同徒峭程度边沿的皮秒光脉冲通过半导体光放大器后输出脉冲的时域特性，其中着重考虑了输出脉冲的峰值功率和脉冲宽度的变化。结果表明：输出脉冲的峰值功率、脉冲宽度与输入脉冲的峰值功率、输入脉冲边沿的徒峭程度以及半导体光放大器的偏置电流密切相关。     

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SOA非线性偏振旋转效应谐波锁模光纤激光器的数值研究

基于半导体光放大器(SOA)的锁模光纤环行激光器因其能得到高质量、高重复率的光脉冲而受到人们的广泛关注.在考虑SOA非线性偏振旋转效应下,建立了基于SOA的谐波锁模光纤激光器理论模型,利用该模型,着重研究了在不同SOA注入电流情况下,SOA非线性偏振旋转效应对谐波锁模光纤激光器输出脉冲波形、峰值功率及脉冲宽度的影响.研究结果表明:当SOA注入电流分别为102 mA和106 mA时,可以获得峰值功率为0.16 mW和0.56 mW、脉冲宽度为6 ps和19.8 ps的稳定锁模脉冲.     

Analysis of the Switching Characteristics of TOAD

The dynamic gain responses of the semiconductor optical amplifier (SOA) in a terahertz optical asymmetric demultiplexer (TOAD) to intense control pulses with different input energies and pulse widths are investigated. The influences on the switching characteristics of TOAD for different control pulse energies, widths, loop time asymmetry, and time delays between the signal pulse and control pulse are studied and analyzed in detail. The theoretical analysis coincides well with the experimental result.     

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.