10Gb/s和40Gb/s RZ-DPSK电预失真系统中非线性效应的研究

通过仿真研究了10和40Gb/s RZ-DPSK电预失真(EPD)系统中的自相位调制(SPM)和交叉相位调制(XPM)等非线性效应。EPD系统中的非线性效应比光色散补偿(ODC)中的大,但在不同比特率下非线性效应不同。对800km标准单模光纤(SSMF)传输的仿真的结果表明:单信道传输时受到SPM影响,比特率为10Gb/s的EPD系统的非线性阈值比ODC系统的小6dBm以上,而当比特率为40Gb/s时的EPD系统非线性阈值只比ODC系统小2dBm。波分复用(WDM)系统中受到SPM和XPM的影响,比特率为10Gb/s的EPD系统的非线性阈值比ODC系统的小6dBm,而比特率为40Gb/s时的EPD系统非线性阈值比ODC系统的小2dBm。研究结果表明,当比特率升高时,EPD系统的非线性效应减弱。     

抑制克尔非线性效应的RZ-DPSK色散管理方案研究

对基于40 Gbit/s 归零码-差分相移键控(RZ-DPSK)的密集波分复用(DWDM)系统,为抑制包括自相位调制(SPM)和交叉相位调制(XPM)效应在内的克尔非线性引起的光脉冲相位抖动,提出了4种色散管理方案:前置、后置、中间和平衡补偿方案.分析了这4种补偿方案在抑制克尔非线性效应方面的优劣.通过选择合适的方案,可使RZ-DPSK系统在抑制SPM和XPM效应上平均有2 dB的性能提高.     

基于SOA的交叉相位调制生成UWB信号的研究

超宽带信号(UWB)的光学生成技术是光载超宽带通信系统(UWB-over-fiber)的关键技术,半导体光放大器(SOA)的非线性特征在全光信号处理中有着广泛的应用。提出基于SOA的交叉相位调制(XPM)效应的UWB的光学生成方法。该方法首先利用SOA的XPM实现高功率的高斯泵浦光和低功率的直流探测光的XPM,然后利用光学滤波器对探测光进行鉴频,实现相位调制到强度调制的转换,从而获得单周期UWB信号。提出了采用光带通滤波器和波分复用器对探测光进行鉴频的两种方法,获得中心频率分别为5.15GHz和5.05GHz,相对带宽分别为150%和149%的UWB信号,符合FCC标准。     

基于SOA交叉相位调制的全光BGC转换器的设计

全光二进制编码器在光学计算、光开关和帧头识别等方面具有重要的应用.提出了一种基于半导体光放大器(SOA)的交叉相位调制效应(XPM)实现全光逻辑异或(XOR)门的方法,在此基础上设计出了一种二进制码-格雷码(BGC)转换器.利用Optisystem光子模拟软件,验证了所设计的全光XOR门和BGC转换器的可行性,XOR运...     

基于新型DPSK的多维复用全光信号处理研究

研究了全光并行信号处理技术的优势,对XPM效应进行理论分析,采用预编码DPSK/DPSK混合调制方式实现多维复用信号的处理,仿真验证了将XPM用于相位调制格式的信号处理,成功实现了码型转换并且带有再生功能。     

基于新型DPSK的多维复用全光信号处理研究北大核心CSCD

研究了全光并行信号处理技术的优势,对XPM效应进行理论分析,采用预编码DPSK/DPSK混合调制方式实现多维复用信号的处理,仿真验证了将XPM用于相位调制格式的信号处理,成功实现了码型转换并且带有再生功能。     

基于光纤的RZ-DPSK全光再生技术的研究

文章针对基于光纤自相位调制(SPM)效应和四波混频(FWM)效应的全光再生技术,分析了归零差分相移键控(RZ-DPSK)调制信号在SPM效应下再生的局限性,指出只有将相位调制转换为幅度调制才可用此方法实现;同时研究了利用FWM效应实现再生时,在保证转换效率的前提下泵浦光和信号光波长与零色散波长之间需要满足的关系,以得到适合再生的转移函数.     

基于MZI结构和级联SOA的宽相位容限全光异或门

传统使用半导体光放大器(SOA)中交叉相位调制( XPM)效应构成全光逻辑异或(XOR)门的方案,由 于受到单个SOA中XPM效应自身原理的限制,需要精确的相位控制。本文提出了一种基于马赫 -增德尔干 涉仪(MZI)和级联SOA中XPM效应实现全光逻辑异或门的新方案。本文方案使用对称的MZI结构 ,在两臂 上分别放置两个级联的SOA,通过对时钟光的相位调制,达到对两级输入信号光进行XOR运算 的目的。在 40Gbit/s下的仿真结果表明,本方案易于调节,只需要两束输入信 号光以相反比例分光,即可对其进行异或 逻辑运算,在放宽了分光比取值范围的同时,也降低了对XPM效应中相位控制的要求,实现 了宽相位容 限的全光逻辑XOR门。研究了时钟光功率和输入信号分光比对逻辑运算结果的影响,发 现输入信号分 光比的不同步变化对输出信号质量的影响较为明显。对提高方案速率的方法进行了讨 论。     

棱镜-波导耦合实现聚合物波导的全光调制

提出了一种基于改进的棱镜一波导耦合技术实现全光调制的方法。以有机聚合物热光效应为例,泵浦光从等腰三角棱镜顶端垂直入射到光波导上,这样泵浦光和探测光能较容易地耦合到应力点上,从而实现泵浦光对探测光的调制,验证了利用该装置实现全光调制的可行性。观测到基于聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）和蒽醌（An7）染料混合薄膜波导的热光效应的全光调制现象,随着泵浦光功率的增大,探测光功率线性减少,调制响应时间约为20ms。该方法也可以用于具有更快响应时间的基于三阶非线性克尔效应的全光调制或全光开关。     

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.     

SCM/WDM系统中抑制载波的光学单边带调制技术

为了有效抑制SCM/WDM光纤通信系统中的群速度色散和非线性效应,利用SCM/WDM光纤通信系统中信号经过两次调制这一特性,提出了一种在SCM/WDM系统中容易实现的抑制载波的光学单边带调制技术。抑制载波的光学单边带调制信号具有很大的调制深度,即通过抑制载波可以有效的增大了调制深度,进而可以减小调制器的外加电压升高而激发的一系列有害的非线性效应。实测的调制信号的频谱只剩下了半个边频,有效地减小了光信号的频带宽度,从而可以有效地减小群速度色散对信号的劣化。接收机灵敏度的实测图表明,利用文中所述的抑制载波的光学单边带调制技术可以有效地提高接收机的灵敏度达3-5dB。     

100Gb/s RZ-ODQPSK实现方法性能比较

光差分正交移相键控(0DQPSK)调制格式在高速光纤通信系统中有着巨大的应用潜力.文章给出了高速0DQPSK调制格式的三种实现方式(串联调制、并联调制和双驱动单调制器调制),在建立仿真模型的基础上,对光信噪比(0SNR)、色散、偏振模色散(PMD)以及光纤非线性四个方面的容纳能力进行了对比、分析和研究.     

波分复用通信系统分布式拉曼放大器

在线性密集被分复用（DWDM）的具有非线性效应的喇曼增益光纤通信系统中，建立和求解任意信号通过具有自相位调制（SPM），交叉相位调制（XPM）效应、群速色散（CVD）、受激喇曼散射效应（SRS）的信道时的传播特性方程，依据一定的系统条件，得到更加全面的理论结果。重点讨论了对光信号进行在线放大，构成分布式放大的基本规律和光纤非线性效应对线性波分复用光纤通信系统有一定的补偿作用，有些结论与其他文献报导的实验分析结果和数值解结果相同。     

全光纤锁模腔结构的全光时钟提取实验研究

分析并实验验证了一种全光纤锁模激光器结构的全光时钟提取方案。方案中,采用高非线性光纤(HNLF)替代传统结构中的半导体光放大器(SOA),利用光纤中的交叉相位调制(XPM)效应实现腔内的非线性调制,避免了以SOA作为非线性光调制器件的锁模激光器全光时钟提取方案中,由于载流子恢复时间较长从而限制工作速率的缺点,以达到突破"电子瓶颈"的目的。理论分析了光纤中交叉相位调制的特性以及环形锁模腔的时钟提取原理,并通过实验,从40Gbit/s的光归零码(RZ)信号中提取出了高质量的光信号时钟。该方案可以直接在更高速率条件下工作。     

一种基于调制边带技术的光生毫米波新方法

提出了一种新型的基于调制边带技术的光生毫米波方法,它主要利用高非线性光纤的四波混频效应将中心站频率较低的信号在基站上转换到毫米波射频信号.仿真实验证明该方法可以实现将中心站3.33 GHz 的驱动频率在基站频率上转换为39.96 GHz 的毫米波载波信号.     

实时非线性光学联合变换相关器

提出了利用国产液晶光阀（ＬＣＬＶ），使其工作于高对比度状态，实现实时非线性联合变换相关。通过光在液晶盒中传输特性的分析，阐明了ＬＣＬＶ的非线性调制原理，并通过计算机模拟和光学实验结果的比较证明用高对比度ＬＣＬＶ可以实现实时非线性联合变换相关。     

模拟信号在SOA中的交叉相位调制特性研究

为了研究模拟光信号在半导体光放大器中的交叉相位调制特性,以正弦波和三角波两种模拟光信号为例,采用数值计算的方法,详细分析了交叉相位调制过程中模拟信号的增益、非线性相移差和啁啾。结果表明,当信号光和控制光之间采用帧同步方式时,信号光脉冲各点的增益及增益差出现波动,非线性相移差将围绕理想值π出现不同程度的偏离;采用比特同步方式可使信号光脉冲各点非线性相移差均衡,此时所需的控制光脉冲和信号光脉冲波形类似。     

高速光传输系统的带内非线性作用

分析了高速光传输系统中带内非线性作用的产生原因和影响．因素,通过数值仿真和分析,得到了结论：在抑制带内非线性作用方面,相位调制优于幅度调制;色散后补偿优于色散预补偿,对于功率较大的情况尤为明显;对于一定的发射功率,脉冲占空比有一个最优值。     

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。     

实用化宽带半导体激光器组件的研制及其特性的研究

使用ＤＣ－ＰＢＨ型激光二极管芯片，设计制作了实用化封装形式的宽带半导体激光器组件，在理论上和实验上研究了组件的封装模型、小信号频率调制特性和非线性失真，其光响应为３ｄＢ，带宽大于２ＧＨｚ．该器件可满足六次群光通信系统的带宽要求，也可用于ＧＨｚ级微波副载波光通信系统．