Tunable Wavelength Conversion Using Cross-Gain Modulation in a Vertically Coupled Microring Laser

Wavelength conversion using self-pumped cross-gain modulation in a microring laser vertically coupled to a passive waveguide is presented. Successful conversion at 2.5 Gb/s along with a 100-km transmission is demonstrated. Tunable conversion from almost any wavelength of the gain bandwidth to any of the three supported modes of the laser is shown and the limitations of the method, related to mode switching of the laser, are also briefly discussed.     

NOLM全光波长变换输出脉冲波形特性研究

本文分析了在利用非线性光学环形镜的开关效应和光纤内交叉相位调制效应实现全光波长变换系统中,色散位移光纤长度、砂浦脉冲峰值功率、泵浦脉冲宽度以及泵浦脉冲和连续探测波之间群速度失配参量对输出脉冲波形特性的影响。通过优化系统各项参数,可以在实现最高转换效率的同时,降低波长变换脉冲扶真程度,使波长变换脉冲无展宽,从而适用于超高速率通信系统。     

增益调制型波长转换中信号光波长的选择

增益调制型波长转换中 ,为得到转换后信号最大的消光比 (ER) ,信号光波长应该比半导体光放大器 (SOA)的小信号增益峰值波长长。采用分段模型 ,考虑了SOA中增益谱的不对称性以及增益峰值波长随载流子密度的漂移 ,深入研究了信号光功率 ,ER ,参考光功率 ,波长以及SOA注入电流对选择信号光波长λpk ,s 以及消光比改善量的影响。模拟计算表明 ,信号光功率每增加 3dB ,λpk ,s 就需向长波长移动约 7nm。信号光ER增加、参考光功率增加以及SOA注入电流的增加 ,λpk ,s 需向短波长移动。消光比改善量随信号光功率和电流的增加而显著增加 ,随信号ER的增加而降低 ,但是参考光功率和波长变化时影响不大     

基于LOA的XPM波长转换信号消光比特性分析

针对线性光放大器(LOA)的结构特点,建立了基于速率方程的模型。使用该模型分析了增益钳制特性和转换后信号的消光比。理论计算结果表明,分布式布拉格反射镜(DBR)形成的垂直光场对增益具有钳制作用。增大DBR的反射率,可以增大LOA的线性输入范围;用于波长转换时,能提高转换信号的消光比。计算结果较好地拟合了文献实验结果。     

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     

Influence of Thermal Effects on Cross-Gain Modulation Characteristics in VCSOA

We study theoretically and numerically the influence of thermal effects on the cross-gain modulation (XGM) characteristics of vertical-cavity semiconductor-optical amplifiers. We show that heating of the device may lead to noticeable modifications of the XGM efficiency spectrum, leading even to negative XGM efficiency, in good agreement with recent experimental results     

可调谐半导体激光波长调制光谱信号分析

波长调制光谱是一种高灵敏光谱检测技术,针对典型应用条件的精确信号分析模型可以为光谱检测系统的设计和优化提供依据.在Fourier分析的基础上给出了可调谐半导体激光波长调制光谱技术的理论描述.分析了可调谐半导体激光正弦频率调制情况下WMS各次谐波信号特征,研究了激光幅度调制对谐波信号的影响,以及由系统光学表面标准具效应引入的背景噪声与量化描述.分析方法不受调制幅度的限制,适合于不同条件下波长调制光谱分析和背景信号的定量分析.     

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PCF光纤交叉相位调制的波长转换

设计了一种新型的高非线性低损耗光子晶体光纤(PCF),在1.55μm处可获得35.78W-1·km-1的高非线性系数,损耗为2.5dB/km。提出了一种基于高非线性光子晶体光纤交叉相位调制的波长转换系统,当泵浦光波长为1 565nm、功率为0dBm,信号光波长为1 545nm、功率为10dBm,滤波器波长为1 565.2nm、带宽为0.1nm时,得到最佳的波长转换效应。     

外腔激光器实现波长转换的高频调制特性分析

作为自动交换全光网络中的核心器件,全光波长转换器的研究是目前的热点问题。本文基于半导体激光器实现波长转换的理论模型,采用小信号分析方法,利用速率方程求解了基于光纤光栅外腔半导体激光器实现波长转换的频率调制响应特性,并重点分析了光子寿命对高频特性的影响。这对于优化光纤光栅外腔结构实现高速全光波长转换器有一定的参考价值。最后数值求解了不同输入信号速率下的转换波形,仿真结果和对波长转换器的频率响应特性分析结果是一致的。     

FBG-ECL实现全光波长转换调谐范围的研究

作为自动交换全光网络中的核心器件,全光波长转换器的研究是目前的热点问题。本文基于半导体激光器实现波长转换的理论模型,利用速率方程,通过数值求解不同输入信号波长下的转换波形,得到波长转换间隔对波长转换特性的影响。这对于实用化中,选取适当的输入信号光波长有一定的参考价值。     

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.     

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。     

All-Optical Wavelength Conversion of a Chaos Masked Signal

Wavelength conversion in the transmission of a message masked by optical chaos is experimentally demonstrated. In our setup, chaos is generated by a distributed-feedback laser subject to delayed optical feedback, and hides a message by additive chaos masking. The optical wavelength is converted, along the transmission line, by four-wave mixing in a semiconductor optical amplifier. At the receiver, the message is extracted by master-slave synchronization. Our experiments demonstrate that secure communications based on chaos are compatible with channel switching as required in reconfigurable optical networks.     

Ultra-Wideband Pulse Generation Based on Cross-Gain Modulation in Fiber Optical Parametric Amplifier

A novel approach to generate ultra-wideband (UWB) monocycle or doublet pulse using cross-gain modulation in fiber optical parametric amplifier is demonstrated in a single experimental setup. The high-speed optical parametric process realizes the signal amplification, idler generation, and pump depletion simultaneously within femtosecond response time in the highly nonlinear fiber. After the combination of the three lightwaves with a suitable time delay between them, UWB pulse is obtained. A selective generation of monocycle or doublet pulse can be made by altering the optical attenuators without changing the wavelengths or the powers of the pump and the signal. In our experiment, high-quality UWB monocycle and doublet pulses with a fractional bandwidth of 115% and 126% were generated.      

基于四波混频的波长变换技术

基于四波混频的波长变换技术由于其严格的透明性被认为是很有发展前途的波长变换技术。通过非线性极化方程推导了四波混频的相位匹配条件和耦合方程 ,进而介绍了基于四波混频的波长变换的原理和应用方案。     

基于通信信号非微弱特征的并行调制识别

调制识别是非协作通信中的关键问题。文中论述了一种基于判决理论的模拟-数字调制信号识别算法,并提出了该算法基于CUDA的并行应用,仿真实验表明,通过6个特征值可实现大部分模拟、数字信号的调制识别,同时基于CUDA并行加速的效果明显。     

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.     

增益调制型波长转换器消光比均衡的研究

利用半导体光放大器 (SOA)中交叉增益调制 (XGM)效应成功地实现了 62 2 Mb/ s和 2 .5Gb/ s信号的波长转换。对波长上 /下转换性能的研究表明 ,使用增益峰值波长比信号波长长的SOA可以有效地实现上 /下转换效率和消光比均衡 ,从而使这种类型的波长转换器在波分复用器(WDM)全光网中获得更大的应用