多波長全光3R再生及全光邏輯關鍵技術的研究.pdf

1、本論文主要對多波長全光3R再生和全光邏輯的關鍵技術進行了理論和實驗研究。其中多波長全光3R再生技術的研究目的是研究和開發(fā)可應用于WDM光通信系統(tǒng)中的多波長信號的3R再生系統(tǒng),主要進行了多波長全光時鐘提取和多波長判決等關鍵技術的實驗研究；在全光邏輯方面,主要利用半導體光放大器(SOA)實現(xiàn)可重構全光基礎邏輯,并在此基礎上進一步實現(xiàn)了全光組合邏輯。
　　 在多波長全光時鐘提取方面,以F-P濾波器為全光時鐘提取的核心單元。分析了F-P

2、濾波器的工作原理和傳遞函數,從時域和頻域兩方面對F-P濾波器用于時鐘提取的性能進行了分析。通過數學模型和軟件仿真,研究了不同參數對時鐘提取質量的影響,首次以低精細度F-P濾波器完成了雙波長的10Gbit／s歸零碼的時鐘提取實驗,驗證了F-P濾波器用于多波長時鐘提取的可行性；以波長變換結合高精細度F-P濾波器完成了波長不敏感的40Gbit／s信號光時鐘提取實驗。實驗表明:利用F-P濾波器完全可以實現(xiàn)多波長的時鐘提取。
　　 在多波

3、長全光判決方面,以基于HNLF的參量放大器作為全光判決的核心器件。分析了光纖光參量放大的數值模型,研究了泵浦光為時鐘強度調制時參量放大的光開關特性。在此基礎之上,通過實驗以10Gbit／s歸零碼驗證了參量放大器作為全光判決的再生能力。主要研究了系統(tǒng)在改變輸入信號波長、信號傳輸的距離、信號信噪比情況下,對惡化信號的再生能力。
　　 首次提出了在光纖參量放大中,采用相位調制的時鐘泵浦光,且相鄰信道偏振正交的異步網絡多波長全光判決實驗

4、方案。由于參量放大中,強度調制的泵浦光需要較高的光功率來產生光開關窗口,在異步多波長判決中要求多個泵浦光分別進行光判決,從而導致多個通道的相鄰通道之間出現(xiàn)四波混頻(FWM)和交叉相位調制(XPM)等相互串擾問題,最終影響多波長判決的再生效果。對于FWM可以采用相鄰信道的偏振正交來有效地抑制；而相位調制時鐘的采用,將使相鄰信道的XPM得到抑制。
　　 在此基礎之上,我們又首次提出了基于色散效應的時鐘泵浦預處理方案。利用光纖色散導致