自动交换光网络中全光波长转换器的应用和实现

作为自动交换光网络中的核心器件,全光波长转换器在网络中发挥着重要作用.总结了全光波长变换的实现方法,并重点介绍基于半导体光放大器交叉相位调制和利用可调谐光纤光栅外腔半导体激光器实现全光波长变换的最新进展、工作原理,最后简单介绍本实验室目前所做工作以及取得的成果.     

全光网络的安全性讨论

基于波分复用的全光网络（ＡＯＮ）是一种具有良好应用前景的光网络。它通过波长路由为用户提供一个透明的光路，因此带来了许多安全性问题，光纤、光纤放大器和波长选择开关是全光网络中最的网络构成单元，袭击者往往根据它们的弱点进行业务干扰和分光窃取信号。在检查网络安全方案中一般采取预防、检测和响应３种措施，可以弥补全光网络的安全脆弱性，使之更健全、更稳固。     

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。     

利用频谱分割法实现光纤中四波混频全光波长变换的实验研究

报道了一种新的全光波长变换的方法：利用频谱分割光纤放大器的自发辐射噪声的方法获得连续可调非相干光源，在色散位移光纤中，实现了基于非相干光与相干光之间四波混频机理的全光波长变换。用这种方法实现了对５Ｇｂｉｔ／ｓ归零码光信号的波长变换，最高变换效率为－２４ｄＢ，四波混频光的波长最大变换范围约为３．４ｎｍ。     

半导体激光器结构对全光波长转换速率的影响

作为自动交换全光网络中的核心器件,全光波长转换器的实用化研究一直是目前的热点问题.基于半导体激光器实现波长转换的理论模型,利用速率方程讨论了光子寿命对不同半导体激光器实现波长转换特性的影响.通过两组实验,验证了具有不同光子寿命的光纤光栅外腔半导体激光器(FBG-ECL)和分布反馈半导体激光器(DFB-LD),在实现波长转换速率及消光比等方面的差异,实验结果和仿真基本吻合.得出结论:优化半导体激光器结构,减小光子寿命对实现高速全光波长转换有重要参考价值.     

一种可调谐的宽带喇曼波长转换器

为了提高宽带波长转换技术的响应速度，采用高非线性光子晶体光纤，设计了一种受激喇曼散射的可调谐全光宽带波长转换器。基于光纤中喇曼效应，对光子晶体光纤喇曼增益谱采取高斯曲线进行拟合，建立了喇曼波长转换器的理论模型，并进行了仿真分析，讨论了光纤长度对转换效率的影响。结果表明，在符合通信系统的条件下，实现了100nm转换带宽，波段为1487nm~1587nm，Q因子随探测光波长变化与喇曼增益谱走势相同，其波长转换质量最优处在喇曼增益系数最大处。该研究对未来光网络的波长转换器波长分配以及光纤长度的配置研究具有参考意义。     

全光时延线的实现和应用

从光时延线的原理、结构和性能等方面对全光时延线的实现方法进行了详述,并认为基于波长转换和光纤色散的全光可调时延线将在全光网络中具有重要作用;之后,对光时延线在OTDM、光学测量和光交换中的应用进行了介绍,最后总结了全光时延线需要改进的几个方面。     

全光波长转换器的研究进展

随着社会的发展,对通信的需求不断上升,通信技术也有了突飞猛进的发展,信息的传输和交换正由电光网络向全光网络发展。全光网络以光纤为传输媒介,采用光波分复用（WDM）技术提高网络的传输容量。在WDM网络中,波长数目决定了信道的容量,尽管光纤的通信窗口很宽,然而目前受诸多因素限制,可用的波长数仍然有限,不足以支持大量节点的应用。在这种情况下,当相同波长的两个信道争用同一输出端时,可能出现阻塞,解决这些问题的一种方法是进行波长转换。全光波长转换器（AOWC：All-optical Wavelength Converter）是光纤通信系统中…     

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.     

半导体激光器实现波长转换的理论和实验分析

作为自动交换光网络中的核心器件,全光波长转换器在网络中发挥着重要作用。建立了半导体激光器实现波长转换的理论模型,利用速率方程,数值求解了半导体激光器进行波长转换的特性;自行搭建了一套利用光纤光栅外腔半导体激光器进行全光波长转换的实验平台,并对实验结果进行了研究。发现试验结果和理论分析结果是相当吻合的。分析表明,降低光子寿命,优化外腔结构将是该器件在未来智能光网中实用的关键。     

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     

混合光波长转换在波分复用光网络中的应用

在全光网络中，如何合理利用波长转换来降低光网络的阻塞率是一个非常关键的问题。研究了最新的波长转换体系结构和波长转换手段，提出一种全新的混合波长转换方法，在减少网络中波长转换器个数的同时，维持拥塞概率类似于全波长转换。提出了5种不同的波长转换器使用策略，并利用数值模拟的方法，比较了这5种不同的波长转换器使用策略，分析结果，得出了最小化光网络的阻塞概率的波长转换使用策略。结合混合波长转换和波长转换器使用策略，进一步提出了光网络中优化波长转换器配置的遗传算法，通过对14个节点的美国自然科学基金网(NSF Net)的数值模拟，结果表明它是十分有效的，在减少光网络中波长转换器数量，且不增加光网络波长数量的情况下，基本保持原有网络性能。     

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DFB激光器实现波长转换误码特性的研究

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.根据半导体激光器实现波长转换的理论模型,重点研究了基于DFB实现波长转换器的误码特性.包括工作电流、输入信号光功率等参量对消光比、误码率的影响.并利用自行搭建的基于DFB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十分吻合.这对于优化基于DFB结构的全光波长转换器有重要参考价值.     

Sparse Wavelength Conversion in Wavelength-Routed WDM Optical Networks*

A wavelength-routed optical network can suffer inefficiencies due to the wavelength-continuity constraint (under which a signal has to remain on the same wavelength from the source to the destination). In order to eliminate or reduce the effects of this constraint, a device called a wavelength converter may be utilized. Due to the high cost of these wavelength converters, many studies have attempted to determine the exact benefits of wavelength conversion. However, most of these studies have focused on optical networks that implement full wavelength conversion capabilities. An alternative to full wavelength conversion is to employ only a sparse number of wavelength converters throughout the network, thereby reducing network costs. This study will focus on different versions of sparse wavelength conversion--namely, sparse nodal conversion, sparse switch-output conversion, and sparse (or limited) range conversion--to determine if most of the benefits of full conversion can be obtained using only sparse conversion. Simulation and analytical results on these three different classes of sparse wavelength conversion will be presented. In addition, this study will present heuristic techniques for the placement of sparse conversion facilities within an optical network.     

DWDM全光网络中波长转换技术的比较

波长转换技术是 DWDM全光网络中一项重要的基础技术。介绍了波长转换技术的基本原理 ,并对现有主要的几种波长转换技术进行比较 ,最后指出基于四波混频技术的波长转换技术是未来的研究方向     

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。     

利用半导体光放大器和滤波器组合实现高速波长转换和码型转换

将半导体光放大器(SOA)和滤波器组合使用是实现高速全光信号处理的有效途径。利用半导体光放大器和带宽为0.32nm的可调窄带滤波器同时实现了40Gbit/s的非归零(NRZ)信号的反相波长转换(WC)和非归零到伪归零(PRZ)信号的码型转换,波长转换和码型转换的结果差异取决于滤波器中心波长相对于探测光波长的失谐量。当滤波器的失谐量为-0.24nm时,输出反相的波长转换,此时滤波器起到加速半导体光放大器增益恢复的功能。当滤波器失谐量为 0.41nm和-0.48nm时,得到非归零到伪归零的码型转换,并且产生的伪归零脉冲分别出现在非归零信号的上升沿和下降沿,此时滤波器的作用是将探测光的相位信息转换为强度信息,并且该码型转换结果兼有波长转换的功能。     

光网络中的波长变换技术

波长变换技术是未来实现光传送网的必要条件。本文主要介绍波长变换技术。文章第一部分阐述了波长变换在光传送网中的重要作用;文章第二部分主要介绍了光／电／光波长变换和全光波长变换（AWOC）的基本原理和优缺点,重点对全光波长变换进行了介绍。