Impact of XPM on the Performance of Microwave Photonic Switching with NOLM

The impact of XPM on the microwave photonic switching with NOLM is analyzed by the split-step Fourier method (SSFM) that can solve the coupled nonlinear Schr?dinger equation (CNLSE). The simulation results show that XPM induces the distortion of waveforms and the leak of side lobes. And the larger the modulation bandwidth is, the larger the leak of side lobes is. Furthermore, the power transmission function of NOLM Tm is distorted because of the XPM-induced nonreciprocity: Tm decreases when the splitting ratio of the coupler f ∈(0,0.5) and increases when f ∈(0.5,1.0).     

NOLM中反向交叉相位调制作用分析

提出了反向交叉相位调制(XPM)耦合方程,得出了非线性光学环路镜(NOLM)中正、反向信号脉冲在传输过程中共同作用的非线性相移,研究了高斯脉冲情况下NOLM的开关特性,NOLM作为解复用器时反向XPM的影响,及作为光路由选择单元时无放大联接的级数.最后讨论NRZ码情况下的开关特性.     

双音调制星间微波光子链路信号噪声失真比优化

建立了包括光源、马赫曾德尔调制器、掺铒光纤放大器和光电探测器的双音调制星间微波光子链路模型。利用贝塞尔函数展开、傅里叶变换/反变换和Graf加法定理,推导出探测器输出信号的严格通用解析解,考虑三阶交调失真的影响,得出信号噪声失真比（SNDR）的表达式。着重分析了在不同调制方式下SNDR、基波和三阶交调信号功率随射频输入功率的变化情况。数值计算结果表明:SNDR、基波和三阶交调信号功率随射频输入功率的增大先增大后减小,存在最优的射频输入信号功率使SNDR达到最大。相同射频输入功率条件下,双边带调制SNDR大于单边带调制,适合星间微波光子链路应用。     

Compton scattering's influence on the MI fundamental gain spectrum of plasma

应用多光子非线性Compton散射模型和非线性薛定谔方程,研究了多光子非线性Compton散射对等离子体中调制不稳定性基态增益谱的影响,提出了将入射光和Compton散射光作为产生调制不稳定性的新机制,给出了微扰的功率增益表达式,并进行了数值模拟.结果表明,入射光和Compton散射光共同决定了调制不稳定性的基态增益,Compton散射使扰动信号的功率和频率增大,从而使增益谱对应的频率范围和增益峰值增大.     

多信道IM—DD密集波分复用光纤传输系统中的交叉相位调制效应

本文研究了交叉相位调制（XPM）对DWDM数字基带主干传输网性的影响,建立了表征XPM效应对任意调制信号在色散信道中传输的指标损伤的等效系统函数模型,并据此推导出了不同系统参数条件下（基带信号速率,波长信道间隔,复用信道数）计算XPM导致和系统光功率代价的计算公式,通过数值模拟计算证明了在基带信号速率高（＞2.5Gbit/s),波长信道间隔窄（－1nm),复用信道数多（＞8）的条件下XPM效应将成为限制系统性能的主要非线性因素。     

Compton散射对等离子体MI基态增益谱的影响

应用多光子非线性Compton散射模型和非线性薛定谔方程,研究了多光子非线性Compton散射对等离子体中调制不稳定性基态增益谱的影响,提出了将入射光和Compton散射光作为产生调制不稳定性的新机制,给出了微扰的功率增益表达式,并进行了数值模拟。结果表明,入射光和Compton散射光共同决定了调制不稳定性的基态增益,Compton散射使扰动信号的功率和频率增大,从而使增益谱对应的频率范围和增益峰值增大。     

基于非线性光纤环形腔镜的全光阈值器

基于非线性光纤环形腔镜(NOLM)及光子晶体光纤(PCF)的自相位调制效应(SPM),实现了一种适用于光子神经元的全光阈值器。所使用的PCF非线性系数为16.98(W·km)-1,同时在NOLM中引入可调隔离器。PCF及可调隔离器的使用,缩短了NOLM的腔长,同时降低了阈值器对输入光功率的要求。该全光阈值器对光信号的消光比可提高6 d B以上。由于全光阈值器中所有的组成器件均为无源光器件,因此能够处理高速率光信号。该全光阈值器在其他光通信系统中也具有广阔的应用前景。     

利用光子晶体光纤XPM效应实现40 Gb/s全光3R中的再整形

研究了一种通过交叉相位调制(XPM)效应实现40 Gb/s信号全光3R再整形的方案,方案的核心是一个用超高非线性光子晶体光纤作为其中一臂的马赫-曾德仪,通过计算并调节这一臂的光子晶体光纤的长度,可以利用XPM效应使通过此臂的信号光产生π的非线性相移,所得光与另外一臂的光信号相干涉,实现对受噪声污染和色散影响信号净化和整形的作用.并用Optisystem对其进行了仿真实验.     

掺铒光纤放大器中交叉相位调制效应的研究

本文建立了考虑交叉相位调制效应(XPM)的光放大模型,得到了(XPM)效应对小信号增益系数的影响,分析得到掺铒光纤放大器(EDFA)中XPM引起的强度起伏和非线性系数、输入的泵浦功率以及放大器长度有关.仿真结果证明EDFA中XPM效应的影响不能忽略,并且当γ≥0.01/W@m时,级联EDFA中第一个EDFA产生的XPM效应的影响也是不能忽略的.     

基于HNLF的RZ到NRZ的全光码型转换

数值仿真分析了利用高非线性光纤(HNLF)的交叉相位调制(XPM)效应实现归零(RZ)码到非归零(NRZ)码的转换,并讨论了RZ信号占空比、光纤色散对转换后NRZ信号Q因子的影响.数值结果表明:转换后NRZ码的Q值受输入RZ信号占空比的影响;而且RZ信号与连续的探测光之间的色散差也严重影响转换后NRZ信号的Q因子值.     

Wavelength and repetition rate tunable optical pulse source using a chirped fiber Bragg grating and a nonlinear optical loop mirror

We experimentally demonstrate a simple and novel scheme for tunable real-repetition-rate multiplication, based on the combined use of fractional Talbot effect in a linearly tunable chirped fiber Bragg grating (FBG) and cross-phase modulation (XPM) effect in a nonlinear optical loop mirror (NOLM). By tuning the group-velocity dispersion of the chirped FBG fabricated with the S-bending method using a uniform FBG, we obtain high quality pulses at pseudorepetition rates of 20/spl sim/50 GHz from an original 8.5-ps 10-GHz soliton pulse train. We subsequently convert this pseudorate multiplication into a real-rate multiplication using XPM effect in an NOLM. A wavelength tuning is also achieved over a /spl sim/15-nm range.     

Simultaneous 4 × 10 Gb/s NRZ-to-RZ Modulation Format Conversion in Nonlinear Optical Loop Mirror With a Photonic Crystal Fiber

Orthogonal cross-phase-modulation (XPM) scheme in a nonlinear optical loop mirror (NOLM) is proposed to simultaneously convert four synchronized 10-Gb/s nonreturn-to-zero signals into return-to-zero (RZ) format. Modulation format conversion is achieved by using a synchronized optical control pulse train as the pulse carver in a NOLM. The control pulse train and the targeted signals are orthogonal in their states of polarization. This orthogonal nonlinear interaction substantially suppresses the undesirable four-wave mixing (FWM) induced crosstalk in the multichannel operation. Experimental demonstration of the proposed scheme shows that the suppression of the generated FWM idler is >26 dB. Error-free operation is achieved for the four converted 10-Gb/s RZ signals in a single NOLM by sharing the nonlinear XPM effect induced by the control pulse train.     

交叉相位调制不稳定性的进一步分析

从耦合非线性薛定谔方程出发,分析了光纤中两光波因交叉相位调制(XPM)所致的调制不稳定性(MI)产生的条件及增益谱。结果表明,当一光波处于正常群速度色散(GVD)区,另一光波处于反常群速度色散区时,与两光波参数有关的扰动增益谱应有3种可能的形式;在一定条件下,在某一微扰频率范围内,甚至还会同时出现两种形式的增益谱。     

全光波长转换器及其研究进展

实现全光波长转换主要利用四种非线性效应，交叉增益调制（XGM）、交叉相位调制（XPM）、四波混频（FWM）和差频（DFG）效应。根据所用非线性器件不同，分别介绍了基于这四种效应的全光波长转换器的基本原理，系统结构、特点和发展现状，每种波长转换器都有其不足之处，针对这一现实，重点介绍了国内外最新的全光波长转换方案，这些方案在一定程度上改进了原有波长转换器的性能，促进了全光波长转换器的实用化进程。     

ROF系统中基于SOA非线性效应的光子上变频技术研究

在光载射频（ROF）系统中,为了将承载信息的光基带信号上变频到微波／毫米波波段,本文基于半导体光放大器（SOA）中的交叉增益调制（xGM）和交叉相位调制（XPM）效应实现了光子上变频：即实现了1．25Gb／s基带信号到30GHz的毫米波信号的转换。文中分析了SOA驱动电流的变化（50～200mA）和信号光与本振光波长间...     

损耗作用下混频时调制不稳定性耦合模分析法

在考虑光纤损耗的情况下，以两载频以及混频过程中产生的边带频率成分为研究对象，给出了研究群速度色散（GVD）、自相位调制（SPM）、交叉相位调制（XPM）综合作用下混频过程中调制不稳定性（MI）的耦合模分析法。导出了当某一相位匹配较好、其他相位失配严重时，两载频自相位调制或交叉相位调制引起的调制不稳定性增益的解析表达式。分析发现，当调制不稳定性主要由自相位调制或交叉相位调制引起时，增益的最大值与色散无关，交叉相位调制在各边带引起的调制不稳定性最大增益相等，同时，考虑损耗后，幅度增益减小的大小受功率、非线性系数、色散情况、损耗系数和传输距离等因素共同影响，调制小稳定性产生的增益只有当频率偏移量足够大时才会出现，载频自相位调制引起的最大增益对应的频率偏移量减小。     

基于不平衡损耗非线性光纤环镜的双波长功率均衡实验研究

在波分复用（WDM）光纤网络中，存在很多因素会造成信道间的功率差异。针对波分复用光网络中功率均衡的需求，提出了利用带有不平衡放置的损耗结构的非线性光纤环镜（NOLM）来实现多信道功率均衡的技术方案。理论上分析了该方案利用自相位调制（SPM）效应产生均衡作用的基本原理，指出了该方案所能达到的最佳均衡指标。通过两波长10Gb／s幅度调制信道的实验，观察了不平衡损耗结构非线性光纤环镜（L-NOLM）的输出功率的变化过程，验证了它的均衡效果，当输入信道功率差异为7dB时，输出信道功率最大差异不超过2dB。该方案结构简单，无需解复用、复用，响应速度快，具有自适应均衡的特点。     

40 Gbit/s wavelength conversion in cascade of SOA and NOLM and demonstration of extinction ratio improvement

The authors demonstrate that the extinction ratio (ER) can be improved when a nonlinear optical loop mirror (NOLM) is used as a wavelength conversion medium. At 4O Gbit/s. An extinction ratio (ER) of 7 dB for a converted signal generated by cross-gain modulation in a semiconductor optical amplifier is improved to an ER of 10 dB after wavelength conversion in an NOLM.