基于SOA中四波混频效应的全光波长变换

基于半导体光放大器的四波混频效应进行了 2 .5 Gbit/s的光脉冲的波长变换。向上波长变换间距为 1 0 nm,向下变换间距大于 1 0 nm。对基于半导体光放大器四波混频效应的波长变换技术进行了较为详尽的试验报道     

利用NOLM同时实现两个波长的波长变换

最先利用非线性光学环路镜(NOLM)成功地将2.5Gbit/s的归零码光脉冲同时变换到不同的两个波长上.最大波长变换间距为35nm.实验系统中采用增益开关分布反馈半导体激光器(GS DFB-LD)产生的超短光脉冲作为控制光,采用分布反馈半导体激光器(DFB-LD)和波长可调激光器作为信号光.首次在1.55 μm波长段利用非线性光学环路镜进行波长变换过程时观测到了反相波长变换和脉冲畸变现象.     

2.5Gbit／s归零码光脉冲的波长变换实验研究

采用半导体光放大器的交叉增益调制进行了２．５Ｇｂｉｔ／ｓ的归零码光脉冲的波长变换。变换间距为２．６ｎｍ,对变换信号测量了眼图及误码率,在１ｈ内,误码率为９×１０＾－９,实验表明采用交叉增益调制进行归零码的波长变换有一定的难度。实验发现只有在探测光和信号光和光功率合适时才能获得较好变换结果。     

基于交叉增益调制的全光波长转换实验研究

分析了半导体光放大器交叉增益调制的基本原理,并利用该机制进行了2．5Gbit/s的非归零码光脉冲的波长转换。向上波长转换间隔大于14nm。最后,对转换信号测量了接收机入纤功率和误码率的关系曲线、光眼图、消光比和光信噪比等参数,结果发现转换信号眼图清晰,张开度大,消光比大于10dB,光信噪比大于30dB。实验表明采用半导体光放大器的交叉增益调制可以较理想地实现2．5Gbit/s的非归零码的全光波长转换。     

1GHz,11ps超短光脉冲的波长变换实验

报道了采用国产的器件进行重复频率为1GHZ,脉冲最大半宽度为11ps的超短光脉冲基于半导体光放大器的交叉增益调制的波长变换实验。实验得到了以下几个结论：（1）变换信号光较初始光脉冲有较大的展宽,变换信号光的最大半宽度为初始信号光的最大半宽带的20倍;（2）变换信号的频谱宽度较原始信号光压窄;（3）变换信号的中心波长较原始信号的中心波长有轻微的红移;（4）变换信号的消光比比初始信号的消光比减小。     

光子晶体光纤中四波混频光谱增益特性的研究

采用脉冲宽度为5 ps、峰值功率为5 W的可调谐钛宝石激光器泵浦长度为4.8 m,零色散点在810 nm的光子晶体光纤(PCF),观察到四波混频(FWM)3 dB的信号光增益,信号光和闲频光的间距为20 nm.通过调谐泵浦光的入射中心波长,研究了不同泵浦波长对FWM信号增益的影响,并与理论结果进行了对比,结果表明了很好的一致性.     

基于SOA交叉增益调制的2.5Gbit/s NRZ码全光波长转换实验研究

基于SOA交叉增益调制效应(XGM)进行了2.5Gbit/s 31位非归零(NRZ)伪随机码的全光波长转换实验,分析了该方案下转换信号的消光比、信噪比、平均功率与输入连续光、信号光功率、波长的关系.实验中转换信号的光信噪比可达40dB以上,消光比和信噪比均大于10dB,符合ITU-T G.691标准.信号波长向下转换间距可达60nm,是目前基于SOA中的XGM效应进行波长转换获得的最大的波长间距.     

基于SOA全光波长变换的研究

利用Optisystem对基于半导体光放大器(SOA)全光波长变换进行模拟,找出了影响波长变换效率的因素.在成功模拟出波长变换的前提下,通过调整SOA的注入电流、半导体光放大器(SOA)腔长、泵浦波与信号波的频率差、泵浦波功率及耦合器衰减等参数的值,获得了最高变换效率为19.7dB的变换波.     

采用半导体光放大器的多波长光纤环形激光器

报道了一种插入马赫-曾德尔(M-Z)光纤干涉仪的半导体光放大器(SOA)多波长光纤环形激光器,实现了信道间隔为100 GHz的稳定的多波长连续光激射,其输出光谱3 dB带宽为19.5 nm,消光比大于30 dB.其中在17.9 nm范围内获得了22个波长的连续光,功率不平坦度为1.2 dB,总输出功率为5.1 dBm.对该结构的多波长激光器输出光谱宽,不同波长间功率波动小的特性进行了分析,提出在较低环腔损耗下,半导体光放大器的增益饱和及四波混频(FWM)效应的共同作用使环腔内多波长光功率获得自动均衡;并对实验观测到的激光器输出光谱带宽及中心波长随半导体光放大器驱动电流降低或环腔损耗增大而减小的现象进行了讨论.     

基于半导体光放大器中四波混频效应的正交双泵全光波长变换

从集总模型出发,理论上分析了基于半导体光放大器(SOA)中四波混频(FWM)效应的全光波长变换方案中,利用两束正交泵浦光泵浦(BOP)的方法,可以在较大的泵浦光与信号光波长差范围内得到基本恒定的波长变换效率()和信噪比(SNR).实验中,利用正交双泵方案,对电吸收调制激光器(EAL)输出的10GHz脉冲信号进行了波长变换,实现了泵浦光与信号光波长差在52 nm范围内变换效率的变化最小于3.88 dB,并将该实验结果与单一泵浦时得到的结果进行了对比,证明正交双泵的方法可以有效克服单一泵浦方案中波长变换效率和信噪比随波长差增加迅速下降的缺点.     

半导体激光器实现波长变换的误码率特性分析

在半导体激光器实现波长转换的理论模型中引入互耦合系数, 根据改进后的波长转换模型, 得出了波长转换的误码率特性与理论模型中的互耦合系数的关系, 并进行了数值模拟和实验验证。数值模拟结果表明, 互耦合系数的大小取决于信号光和探测光功率及其波长间隔, 互耦合系数越大, 波长变换的误码率越小。理论与实验结果表明, 只有在大的信号光功率、小的探测光功率和较小波长间隔情况下, 即当互耦合系数取值较大时, 波长转换的误码率才能达到最小, 信号光功率的减小及探测光功率的偏大均会增大系统的误码率。     

基于半导体光放大器-交叉增益调制波长转换器消光比特性的研究

建立了基于半导体光放大器一交叉增益调制(SOA-XGM)的波长转换理论模型，利用分段方法对交叉增益调制波长转换器同向和相向两种工作方式下消光比(ER)特性作了详细的研究。结果表明，波长转换器的输出消光比随转换速率增加而减小，而且转换速率越高，减小得越快；随着抽运波长的变化，消光比有一个对应于峰值增益波长的最佳抽运波长；波长向下转换(Δλ＜0)时的消光比要明显优于向上转换(Δλ＞0)；输出消光比也随着输入消光比的增大而增大。相同情况下相向工作方式时的输出消光比特性要优于同向工作方式。最后，从物理上对两种工作方式消光比和噪声特性的差异作了解释。     

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.     

基于半导体光放大器中交叉偏振调制效应的波长转换器

了改善基于半导体光放大器(SOA)中交叉偏振调制效应(CPM)的波长转换器的转换信号码型效应，对交叉偏振调制一半导体光放大器波长转换器的工作原理进行了分析；通过讨论交叉偏振调制一半导体光放大器波长转换脉冲的上升沿和下降沿的频率啁啾，结合滤波器的透过谱特性，提出了一种利用滤波器的波长正斜率边和波长负斜率边分别对正相转换信号和反相转换信号进行码型优化的方案，并进行了实验验证。在信号码率为10Gb／s的交叉偏振调制一半导体光放大器波长转换实验中，采用光带宽为0．3nm的JDS滤波器优化转换信号的波形，基本消除了转换信号中长“1”码和长“0”码的码型效应，并将正相转换信号和反相转换信号的功率代价分别改善了3dB以上。     

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.     

Widely tunable wavelength converter using a double-ring fiber laser with a semiconductor optical amplifier

Widely tunable wavelength conversion has been demonstrated using broad-band orthogonal-pump four-wave mixing in a semiconductor optical amplifier placed at the intersection of two fiber ring lasers. The all-optical wavelength converter operates without using any external pump source. A 3-dB conversion-range over 40 nm is obtained. The measured power penalty is 1.5 dB for a 2.5-Gb/s converted signal at 10/sup -9/ bit error rate.     

Chromatic Dispersion Compensation via Mid‐span Spectral Inversion with Periodically Poled LiNbO3 Wavelength Converter at Low Pump Power

Mid‐span spectral inversion (MSSI) has to utilize high optical pump power, for its operation principle is based on a nonlinear optical wavelength conversion. In this paper, a low pump‐power operation of MSSI‐based chromatic dispersion compensation (CDC) has been achieved successfully, for the first time to our knowledge, by introducing a noise pre‐reduction scheme in cascaded wavelength conversions with periodically poled LiNbO₃ waveguides at a relatively low operation temperature. As preliminary studies, phase‐matching properties and operation‐temperature dependence of the wavelength converter (WC) were characterized. The WC pumped at 1549 nm exhibited a wide conversion bandwidth of 59 nm covering the entire C‐band and a conversion efficiency of –23.6 dB at 11 dBm pump power. CDC experiments were implemented with 2.5 and 10 Gb/s transmission systems over 100 km single‐mode fiber. Although it is well‐known that the signal distortion due to chromatic dispersion is not critical at a 2.5 Gb/s transmission, the clear recovery of eye patterns was identified. At 10 Gb/s transmission experiments, eye patterns were retrieved distinctly from seriously distorted ones, and notable improvements in bit‐error rates were acquired at a low pump power of 14 dBm.     

基于微结构光纤中交叉相位调制效应的波长变换

利用光波在一段80 m长的微结构光纤(MSF)中的交叉相位调制效应实现了对10 GHz时钟信号的全光波长变换,变换带宽超过30 nm。该实验所使用的微结构光纤非线性系数约为11 W-1.km-1,其在1530~1570 nm波长范围内具有小的正常色散和平坦的色散曲线。实验结果表明,利用这种微结构光纤可以实现结构紧凑的宽带波长变换器。