利用SOA和OBPF的40Gb/s RZ到NRZ全光码型变换

全光码型转换技术是实现未来全光网络的关键技术之一,为此提出了一种利用半导体光放大器（SOA）和光带通滤波器（OBPF）的归零（RZ）码到非归零（NRZ）码的信号转换方案。利用通信软件数值模拟了基于40 Gb/s的码型转换,仿真实现了稳定的不同占空比的RZ码到NRZ码的码型转换以及波长转换。     

基于偏振调制的新型非归零码—归零码转换器

设计了一种基于偏振调制(PolM)实现非归零码(NRZ)信号到归零码(RZ)信号转换的新型码型转换器,并采用光通信模拟软件对其进行了仿真验证。所设计的转换器,首先采用PolM,对输入的NRZ信号进行偏振调制,然后采用射频时钟信号,抑制信号的旁瓣,实现NRZ到RZ的转换。该码型转换器具有RZ信号占空比可控,经码型转换器后各信号波长相同,时间抖动小,转换效率高,成本低优点,可望在高速光通信网络中得到广泛应用。     

基于微环谐振器和窄带滤波器的全光归零到非归零码型转换

基于信号频谱变换的原理,利用微环谐振器的梳状谱传输特性,辅助以窄带滤波器,将全光归零(RZ)码信号的频谱包络转变为较理想的非归零(NRZ)码信号的频谱包络,从而实现RZ码到NRZ码的码型转换。详细研究了转换后的NRZ信号眼图质量与设备因素,如窄带滤波器的选择、微环谐振器的耦合条件以及输入信号RZ码占空比的关系。结果表明窄带滤波器为2阶巴特沃斯滤波器时,微环谐振器的耦合条件以及RZ码占空比对码型转换效果的影响较小。另外,通过调整微环谐振器的尺寸,设计的码型转换器能与不同速率的系统相兼容,能更好地适应未来光网络的发展。     

利用偏振延时干涉装置的NRZ到RZ全光码型变换

提出一种基于偏振延时干涉仪(PDI)的非归零(NRZ)码到归零(RZ)码的全光码型转换方案。理论推导光信号经过PDI时光场的演变过程,分析了码型转换的原理。数值仿真实现了10Gb/s速率下NRZ到RZ码的转换,通过比较得出转换后的RZ码具有更高的接收灵敏度。改变双折射介质的差分群时延可以得到不同占空比的RZ信号输出。     

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.     

基于微波光子滤波器的归零到非归零码型转换研究

从信号频域处理的角度分析并实验验证了一种基于微波光子滤波器的归零(RZ)码到非归零(NRZ)码的码型变换方案。理论上,通过对RZ和NRZ码基带信号的频谱特点以及微波光子滤波器的特性进行分析,构建一个低通滤波器并对RZ码信号进行滤波,强烈抑制RZ码信号中的时钟分量,最终实现RZ到NRZ码的码型转换。在实验中,采用一种两抽头加色散延时的微波光子滤波器对速率为10Gbit/s的RZ码信号进行了处理,成功得到了转换后的NRZ码信号。信号波形和频谱均显示了此方案的良好性能。通过简单地调节微波光子滤波器的部分参数,可对任意速率的信号进行处理,具有很好的灵活性。     

40Gb/s光纤通信系统中不同码型传输特性的实验研究

在高速光纤通信系统中码型的选择是决定系统传输质量和光谱效率的主要因素。码型的选择和信道速率、信道波长间隔、光放大器的选择、光放大器放置间隔、光纤的类型、色散管理策略等各种因素密切相关。分析了非归零码（NRZ）、归零码（RZ）和载波抑制归零码（CSRZ）码型的产生方式及特点。采用单信道和掺铒光纤放大器（EDFA）放大方式对三种码型进行了40Gb/s的100kmG.652光纤通信传输实验。比较了三种码型的系统传输持性、最佳入纤功率和不同入纤功率下的功率代价：载波抑制归零码最佳入纤功率为9dBm，功率代价小于非归零码和归零码。结果表明，在相同的色散补偿条件下，载波抑制归零码比归零码和非归零码有更优的非线性容忍度。     

基于光纤光参量放大的多通道全光非归零/归零码转换器

提出了一种基于光纤光参量放大器(FOPA)的多通道全光非归零码(NRZ)/归零码(RZ)调制格式转换的方案.该方案中,非归零码信号与同步的时钟抽运光共同注入到高非线性光纤(HNLF)中,由高非线性光纤构成的参量放大器把非归零码信号转换为归零码信号,同时不改变信号光的波长.多通道的码型转换器以两路10 Gb/s的非归零码进行了实验论证.转换后的归零码信号的信噪比(SNR)高于7.6 dB,其脉冲宽度约为30 ps,并且具有3dB的消光比(ER)提高.根据多通道码型转换器的实现原理,该码型转换器可以应用于40 Gb/s或更高比特率的多通道码型变换操作.     

利用光电振荡器实现10Gbit/s NRZ码时钟的直接提取和码型转换

本文所研究的光电振荡器（OEO）是一种高速光电混合环路，其振荡频率可以被锁定于外界信号的数据率，本文利用OEO首次实现10Gbit/s的非归零码（NRZ）时钟提取，获得了时间抖动小于0.4ps的时钟信号，测得OEO的注入锁定频率范围可达800kHz。实验中发现OEO中调制器的偏置电压对OEO的注入锁定范围有很大影响。合理控制OEO的工作条件，在进行时钟提取的同时，还可以实现NRZ码到RZ（归零）码的码型转化。将转换后的RZ码进行了160km传输，结果证明这种码型适合传输，该实验说明OEO可以用作不同码型光网络中间的码型转化节点。     

40Gb/s单信道光纤传输系统性能仿真分析

利用Optisystem仿真软件,对40Gb/s单信道传输系统中归零(RZ)调制和非归零(NRZ)调制两种格式进行仿真,并且对基于RZ调制格式下的单信道40Gb/s的色散补偿进行了仿真,比较了前置补偿、后置补偿和对称补偿的传输性能.仿真结果表明:在长距离传输时RZ调制格式优于NRZ调制格式,三种补偿方式中对称补偿效果最优.     

All-Optical Conversion From RZ to NRZ Using Gain-Clamped SOA

An all-optical converter from return-to-zero (RZ) pulses to the nonreturn-to-zero (NRZ) format is presented. The converter operates in two stages: the laser generated in a gain-clamped semiconductor optical amplifier (SOA) is modulated with the data signal; afterwards this signal is wavelength-converted by cross-gain modulation in a common SOA. The setup is noninverting and can feature wavelength conversion. Experimental error-free conversion from 5- and 40-ps RZ pulses to NRZ format is presented at 10 Gb/s using a 2¹¹-1 bit sequence     

All-Optical Format Conversion From RZ to NRZ Utilizing Microfiber Resonator

We propose an all-optical return-to-zero (RZ) to nonreturn-to-zero (NRZ) format converter utilizing a microfiber knot resonator and an optical bandpass filter. The operation principle is numerically simulated and analyzed. By adjusting the diameter of microfiber knot, the format conversion from RZ to NRZ is successfully demonstrated at different bit rates. The bit-error-rate measurements show the good performance of the proposed format converter.      

Theoretical study of all-optical NRZ to RZ format conversion with tunable pulse width based on XPM in a silicon waveguide

An all-optical format conversion from non-return-to-zero(NRZ) to return-to-zero(RZ) is presented based on cross-phase modulation(XPM) in a silicon waveguide with a detuned optical bandpass filter(OBPF).The simulation results show that the tunable bandwidth of the OBPF leads to RZ signals with tunable pulse width.The conversion efficiency(CE) and the pattern effect of the RZ signal are attributed to the parameters of the pump pulse and the OBPF.The converted RZ signal exhibits lower timing jitter than the NRZ signal.     

全光非归零(NRZ)到归零(RZ)码型转换技术研究进展

互联网业务的迅猛增长,促使光网络向大容量高性能方向发展,波分复用(WDM)与时分复用(OTDM)相结合,将是未来超高速大容量光子网络的发展方向。全光非归零(NRZ)到归零(RZ)码型转换技术,是构建这种WDM/OTDM混合网络的核心接口技术之一,它能将分别采用WDM与OTDM技术的不同网络部分有机结合,实现不同调制格式的数据在网络的不同区域之间自由传输。综述了全光NRZ到RZ码型转换技术的最新研究进展,详细分析了每种方案的工作原理,性能特征及关键技术,对比了其优缺点,指出了目前存在的问题,最后对其发展前景进行了展望。     

Interface for 10 Gbit/s bit-synchronisation and format andwavelength conversion with 3R regenerative capabilities

An interface for converting non-return to zero (NRZ) and RZ input signals to RZ output signals at 10 Gbit/s based on two all-optical wavelength converters is demonstrated. The interface performs bit-synchronisation and format and wavelength conversion combined with 3R regenerative capabilities, including jitter-to-amplitude modulation transfer suppression     

利用TOAD实现10 Gbit/s全光非归零码到归零码的转换

利用从非归零（NRZ）信号中全光提取的时钟，采用太赫兹光非对称解复用器（TOAD）实现了10 Gbit／s非归零码到归零（RZ）码的码型转换。非归零信号采用半导体光放大器（SOA）进行时钟分量增强并用平面波导阵列（AWG）滤出相应的伪归零（PRZ）信号，然后采用半导体光放大器注入锁模光纤环形激光器进行时钟提取，提取的时钟信号和待转换的非归零信号分别作为抽运光和探测光输入太赫兹光非对称解复用器，在其中进行码型转换。转换后输出的归零信号的质量仅由恢复的时钟信号和非归零信号的质量决定，受太赫兹光非对称解复用器中半导体光放大器增益恢复时间的影响极小。实验测得转换后的归零信号消光比为8．7dB，码型效应非常低，其光谱明显展宽．并且出现谱间隔为0．08nm的多峰结构，与10 Gbit／s的比特速率相对应。该方法对时钟信号的码型效应有一定的容忍度。     

All-Optical Format Conversions Using Periodically Poled Lithium Niobate Waveguides

We investigate all-optical format conversions by using cascaded second-order nonlinearities in periodically poled lithium niobate (PPLN) waveguides. Analytical solutions under non-depletion approximation with clear physical insights are derived, showing operation principles of various PPLN-based format conversions. We propose and theoretically demonstrate all-optical 40 Gb/s nonreturn-to-zero (NRZ) to carrier-suppressed return-to-zero (CSRZ), nonreturn-to-zero differential phase-shift keying (NRZ-DPSK) to return-to-zero differential phase-shift keying (RZ-DPSK), and NRZ-DPSK to carrier-suppressed return-to-zero differential phase-shift keying (CSRZ-DPSK) format conversions based on cascaded sum- and difference-frequency generation (cSFG/DFG). Tunable all-optical 20 Gb/s NRZ to return-to-zero (RZ) format conversion based on cascaded second-harmonic generation and difference-frequency generation (cSHG/DFG) is successfully confirmed in the experiment by setting NRZ signal at SHG quasi-phase matching (QPM) wavelength. Moreover, we experimentally report for the first time, PPLN-based all-optical 40 Gb/s NRZ-to-CSRZ, NRZ-to-RZ, and NRZ-DPSK-to-RZ-DPSK format conversions.      

全光归零(RZ)到非归零(NRZ)码型转换技术研究进展

随着多媒体网络服务业务类型的不断出现,人们对因特网带宽需求日益增长,未来的超高速大容量光子网络很可能是波分复用与时分复用相结合的智能网络。全光归零(RZ)到非归零(NRZ)的码型转换技术,是构建这种网络的关键技术之一,它能避免电子学器件的速率瓶颈,将时分复用(OTDM)与波分复用(WDM)有机结合,在光域内实现不同调制格式的数据在网络的不同部分之间自由传输,已经引起了越来越多人们的兴趣。介绍了当前全光归零到非归零码型转换技术的最新研究进展,分析了其工作原理,优缺点及性能参数,指出了目前存在的技术难点问题,最后对其发展前景进行了展望。