基于半導體光放大器偏振旋轉(zhuǎn)效應的全光信號處理技術基礎研究.pdf

1、光纖通信技術的飛速發(fā)展正深刻地改變著現(xiàn)代社會，光網(wǎng)絡的信息傳輸速率正向著40Gb/s乃至100Gb/s的目標邁進。傳統(tǒng)的光/電、電/光處理方式越來越不適應高速光通信的要求，為了克服其帶來的“電子瓶頸”，人們希望在光域內(nèi)實現(xiàn)信號的交換、存儲等功能，全光信號處理技術則是通往未來高速全光網(wǎng)絡的必由之路。
　　全光信號處理技術主要是基于材料光學非線性效應實現(xiàn)的，基于非線性光纖的光信號處理需要較大的抽運功率及光纖長度，集成難度很大。由Ⅲ-Ⅴ

2、族材料制成半導體光放大器（SOA）易于與成熟的超大規(guī)模集成電路工藝（VLSI）實現(xiàn)大規(guī)模集成，因此有關SOA在全光信號處理中的應用越來越受到人們的重視。近年來，基于半導體光放大器雙折射效應產(chǎn)生的非線性偏振旋轉(zhuǎn)效應（NPR）的信號處理技術因具有系統(tǒng)結構簡單、高效低功耗、易于實現(xiàn)光子集成等優(yōu)點而逐漸成為全光信號處理領域中的主流發(fā)展方向。
　　本論文主要對半導體光放大器中的偏振旋轉(zhuǎn)效應展開了研究，利用其實現(xiàn)了全光采樣與全光功率均衡兩項關

3、鍵技術。在基于非線性偏振旋轉(zhuǎn)的全采樣方面，理論仿真實現(xiàn)了10GHz重頻采樣脈沖光對1GHz模擬信號光的脈沖采樣，實驗上則實現(xiàn)了2.5GHz重頻脈沖光對500MHz模擬信號光的采樣。通過擬合采樣傳輸曲線表征采樣系統(tǒng)對采樣性能進行評價，發(fā)現(xiàn)保持光注入能有效改善全光采樣的線性度。在基于自偏振旋轉(zhuǎn)（SPR）的光功率均衡方面，理論仿真分別實現(xiàn)10Gbit/s歸零碼（RZ）與非歸零碼（NRZ）兩種碼型的光功率均衡。發(fā)現(xiàn)過長的載流子恢復時間影響了均衡