基于SOA中FWM效应实现全光波长变换

基于半导体光放大器的四波混频 FWM(Four- Wave Mixing)型波长变换技术发展前景最好 ,但由于半导体光放大器的自发辐射噪声 ,导致输出信噪比劣化。如果利用非线性耦合波方程推导出变换光信噪比的表达式 ,分析影响信噪比的参数 ,对于一定的输入信号光 ,较大的泵浦光就有利于提高变换光信噪比 ,大的偏置电流和小的频差可以改善信噪比 ,对优化设计 SOA- FWM波长变换器具有一定的参考价值。     

基于SOA-XPM的波长变换器研究

研究了PTDS软件仿真平台上半导体光放大器交叉相位调制(SOA-XPM)波长变换器的变换特性,分析了运用波长转换器时输入信号光功率、输入探测光功率、偏置电流等对变换信号的消光比Ex、Q值及误码率BER的影响,并对该波长转换器的变换特性进行了研究,其研究结果对优化设计SOA-XPM波长变换器有一定的参考价值。     

基于SOA中XGM的全光波长变换器动态特性

首次利用动态载流子恢复时间来等效半导体光放大器的高频滤波效应,分析了基于半导体光放大器中交叉增益调制全光波长变换器的动态特性,对１０Ｇｂｉｔ／ｓ的输出信号,模拟了探测光与信号光输出波形,计算了变换信号的啁啾变化情况,并提出了采用减小线宽提高因子及增加探测光功率来减小啁啾对变换信号的影响,降低码间干扰。     

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。     

基于光子晶体光纤四波混频的光波长变换

研究了光子晶体光纤(PCF)中基于四波混频(FWM)的全光波长变换实现以及相应的变换效能。使用C-L波段内具有平坦正色散特性的高非线性PCF,对基于FWM效应的光波长变换进行了理论分析,根据相应原理进行了波长变换实验系统的软件仿真,并以此为依据设计实验装置进行了实验验证。实验结果基本符合相应的理论计算以及系统仿真,在中心波长为1 5401、545以及1 550 nm的频带范围内分别得到了-17.381、-16.897和-17.787 dB的最高转换效率,分别对应181、7和13 nm的3dB转换带宽。     

高精度半导体激光器温度控制系统技术研究

本文给出了一种利用高信噪比的运算放大器与半导体制冷器设计的激光光源电路驱动系统,以及半导体激光器的稳定度实验测量结果。实验证明,本驱动系统能为半导体激光器提供高稳定度的恒温控制（ATC）,温度控制精度可达0.01℃,波长控制精度可达0.1nm,而且提高了半导体激光器的使用寿命和输出波长的单一性。     

单泵浦光参量放大器增益波长相关性研究

考虑了高阶色散,利用泵浦波、信号波和闲频波耦合方程,推导出了高非线性光纤中信号增益的表达式。该文研究表明光参量放大器的增益与零色散波长附近的泵浦波的波长取值具有相关性。泵浦波波长与零色散波长的值相近时,可以得到较大的增益带宽和较高的增益。当泵浦波波长和零色散波长之差超过一定值时,带宽和增益就会变小。     

相位调制对双泵浦光参量放大器增益的影响

双泵浦波在光纤中的传输可以用耦合非线性薛定谔方程来描述，在群速度失配不能忽略和可以忽略两种情况下进行增益计算，并采用升余弦滚降信号作为相位调制信号，从理论上得到了双泵浦光参量放大器增益的解析解与数值解，并由此得到增益曲线。得到采用不同波长的泵浦波，也就是在群速度失配的情况下，增益要比群速度匹配的情况下大些。采用不同波长的泵浦波有利于提高光参量放大器的增益。且在相位调制的上升和下降时间段，增益有起伏的特点。     

基于高精细度F-P滤波器的40Gb/s全光时钟提取

提出了一种基于高精细度Fabry-Perot(F-P)滤波器的全光时钟提取方案,并进行了实验验证。为了实现对信号波长无关的特性,系统利用光纤中交叉相位调制(XPM)效应对输入信号进行正码波长变换,使变换后的波长始终与F-P滤波器的透射峰精确对准。采用精细度为1 012的高精细度F-P滤波器提取时钟,并利用半导体光放大器(SDA)的自增益调制(SGM)效应进一步抑制时钟信号的低频噪声,保证了高质量的时钟输出。实验中,利用这种装置对40 Gb/s归零(RZ)码信号进行了时钟提取,得到了抖动为285 fs的高质量40 GHz时钟信号,验证了方案的可行性。     

具有可调谐波长变换器的多粒度光交换节点

分析了动态业务条件下,带可调谐波长变换器的多粒度光交叉连接节点结构特点,并提出一种适用于多粒度光交换网络的动态路由和波长分配算法——波长变换最长波带匹配（WC -LBM）算法. 该算法在动态业务到达时充分利用已有的波带和波长资源,通过使用已有波带、新建波带、新建波长以及使用可调谐波长变换器等不同的优先顺序实现连接的建立. 利用NSFNET网络拓扑对上述算法进行了仿真实验,并与传统的光交叉连接 (OXC) 节点和多粒度光交叉连接 (MG OXC)节点构成的光网络的业务阻塞性能进行了比较,结果表明,具有可调谐波长变换器的MG OXC组成的网络阻塞性能优于已有的网络.     

光栅解调器的高速扫频光源设计

为满足高速高精光栅解调器的要求,研制了一种基于半导体光放大器(SOA)的高速扫频激光光源。采用傅里叶畴模式锁定(FDML)的工作模式和环形腔结构,能够提供调谐频率高于2000 Hz的窄带调谐光用于光栅解调,输出光功率大于12 dBm,大大提高了光栅解调的速度和信噪比。使用该光源的光栅解调器在扫描频率不低于2 000 Hz的条件下,精度能够达到2 pm。     

一种基于半导体光放大器的全光2R再生器

针对一种基于半导体光发大器(SOA)的全光2R再生器进行了研究。该再生器是利用半导体光放大器中的自相位调制效应所引起的频谱红移现象,通过在半导体光放大器后面放置光带通滤波器可以达到2R再生目的。在10 Gb/s、20 Gb/s以及40 Gb/s的时分复用信道上对该再生器的性能进行了验证,结果表明,该再生器结构适用于较高速率的光纤通信系统中。     

光声气体检测系统中半导体激光器的波长调制

在光声光谱法气体检测中,因为激光器发光波长需与待测气体吸收峰严格匹配,所以需对激光器波长精确调谐。由于半导体激光器发光的波长与温度、驱动电流间有确定的关系,采用波长调制的方法,在一定精度的温度控制下,对波长进行扫描,可确保激光器驱动信号在一个周期内能够产生稳定的光声信号。实验表明,该方案能满足光声气体检测系统的要求。     

基于F-P滤波器的多波长时钟提取

提出一种简单的全光单一链路的多波长时钟同时提取方案。利用Fabry-Perot(F-P)滤波器对波分复用(WDM)系统中多波长的归零(RZ)码信号进行时钟提取,滤波器后面接半导体光放大器(SOA)对F-P滤波器提取出的时钟进行整形处理,通过实验证实了用F-P滤波器对两路不同波长的10 Gbps信号时钟提取的可行性以及同一SOA同时处理双波长时钟的能力,两路提取时钟的单边带相位噪声分别达到-82.815和-83.072dBc/Hz@10 kHz。     

基于级联MZM与SOA产生多载波的ROF系统

理论并模拟仿真研究了基于级联马赫-曾德尔调制器与半导体光放大器生成的多载波光纤无线通信(ROF)系统.通过设置马赫-曾德尔调制器的偏置电压实现载波抑制,得到了奇数阶边带,再经过半导体光放大器(SOA)的非线性作用得到一定数量的载波.通过对马赫-曾德尔调制器参数的理论分析与模拟验证,增加由载波抑制得到的平坦载波的数量,进而在多载波系统中进一步增加由四波混频得到的载波数量.本文实现了70Gb/s的DMT(discrete multitones)信号的传输,并且验证了随着载波数量的增加,星座图旋转改善,系统性能得到提高,此结果表明,本方案仅采用两个器件级联的方法就可产生多个载波,不需要级联滤波器,并且随着载波数量的增加,使数据信号在光纤中的更高质量的传输,并且系统具有结构简单,易于实现,成本低等特点.     

FTTH用半导体激光器

日本冲电气工业株式会社开发出能在-40℃～85℃的温度范围输出光功率为15mW、振荡波长为1490nm、能以2．5Gbit／s的速度进行传输的FTTH用半导体激光器“OL4636L—E”。而以往的产品只能在-5℃～70℃下输出15mW光功率．传输速度仅为1．25Gbit／s。通过扩大温度范围，该半导体激光器可配备于室外设备。     

基于SOA-FWM的全光逻辑与门码型效应的抑制方法

全光逻辑门是光信号处理中的关键功能,半导体光放大器(SOA)因为具备体积小、工作波长范围宽、响应时间短及良好的非线性特性等优点,十分适合用来实现全光逻辑功能.利用SOA中的非线性效应(包括四波混频、交叉增益调制)实现了多种的全光逻辑门,如"与"、"或非"等.但是仿真结果表明,全光逻辑与门存在比较严重的码型效应,特别是输入信号中出现连"0"或连"1"的时候.码型效应是制约其性能的一个重要因素,所以通过让SOA始终工作在饱和状态,提出了一种抑制基于SOA-FWM的逻辑与门码型效应的方法.     

弹性波波动方程不变性与弹性波参数变换

根据弹性波波动微分方程相对于伽里略坐标变换的不变性，导出了弹性波各种参数（波速、频率及波长）的变换公式得出了多普勒效应的普遍表达式，还衩步讨论了弹性波强度的变换问题。     

光前放接收2.5Gb／s光纤传输系统

介绍了以半导体激光放大器（ＳＬＡ）为ＡＳＫ调制器、掺饵光纤放大器（ＥＤＦＡ）为光前放接收机的２．５Ｇｂ／ｓ超高速光纤传输实验。实验结果表明，当前导体激光放大器工作于高饱和状态时，其调制带宽可以高达ＧＨｚ数量级。光前置放大器的应用，可以使直接检测接收机的灵敏度提高一个数量级。在２．５Ｇｂ／ｓ、ＮＲＺ码、２＾－７－１伪随机序列的传输实验中所取得的系统灵敏度为－３９．５ｄＢｍ，接近相干系统的性能。     

组合多次波压制技术在陆丰凹陷陡坡带的应用

南海北部珠江口盆地陆丰凹陷陡坡带高速灰岩分布广泛,强烈速度差异造成的强反射系数界面极易形成多次波,严重影响了地震资料中深层信噪比和斜坡带、扇体等地质体的成像效果,给后续的解释工作造成了一定的困难。本地区多次波能量强、类型复杂,运用常规的多次波压制方法很难较好地进行压制。因此提出使用组合多次波压制技术,首先采用DWD方法压制短周期海底多次波,然后使用SRME方法压制与海底无关的长周期多次波,接着使用ISIMP技术针对性地处理层间多次波,最后运用高精度拉东变换压制剩余的多次波。处理结果表明,DWD+SRME+ISIMP+高精度拉东变换的组合多次波压制技术能很好地压制陆丰凹陷陡坡带的复杂多次波,有效地提高了中深层的信噪比和成像质量。