基于半導(dǎo)體光放大器的全光采樣基礎(chǔ)研究.pdf

1、未來(lái)高速光通信網(wǎng)絡(luò)單通道的傳輸速率將超過100Gbit/s，這就需要對(duì)光信號(hào)進(jìn)行靈敏、高速地檢測(cè)。傳統(tǒng)的方法是使用高速光電探測(cè)器和高速示波器進(jìn)行檢測(cè)，但是這種方法由于光電轉(zhuǎn)換的瓶頸，其精確檢測(cè)數(shù)據(jù)的速率只能達(dá)到40Gbit/s。另一個(gè)方案就是采用全光采樣的方法，采樣的脈沖在光域內(nèi)直接對(duì)模擬光信號(hào)進(jìn)行采樣，避免了光電之間的轉(zhuǎn)換，并且采樣過程中數(shù)據(jù)格式是透明的，其潛在的采樣速率也遠(yuǎn)大于電采樣速率。本論文主要從以下三個(gè)方面進(jìn)行課題的研究。

2、r>　　在廣泛查閱國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，綜述了目前實(shí)現(xiàn)的各種全光采樣方案及其基本原理，對(duì)比各方案的優(yōu)缺點(diǎn)。利用光纖、半導(dǎo)體光放大器以及各種非線性光學(xué)晶體的非線性效應(yīng)實(shí)現(xiàn)全光采樣是目前國(guó)際學(xué)術(shù)上的主流方向。
　　半導(dǎo)體光放大器具有體積小、非線性系數(shù)大、交換光功率低、利于光子集成等優(yōu)點(diǎn)逐漸成為研究的熱點(diǎn)。利用半導(dǎo)體光放大器可以實(shí)現(xiàn)交叉相位調(diào)制、交叉增益調(diào)制、四波混頻、差頻產(chǎn)生和非線性偏振旋轉(zhuǎn)等多種非線性效應(yīng)。本論文將對(duì)這幾種非線性效應(yīng)的

3、基本原理及其全光采樣機(jī)制進(jìn)行詳細(xì)的介紹。
　　本論文分別基于半導(dǎo)體光放大器交叉增益調(diào)制效應(yīng)和非線性偏振旋轉(zhuǎn)效應(yīng)搭建全光采樣實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。其中對(duì)基于交叉增益調(diào)制效應(yīng)進(jìn)行了靜態(tài)和動(dòng)態(tài)響應(yīng)的測(cè)試，發(fā)現(xiàn)其響應(yīng)效果并不理想而且存在輸出信號(hào)與輸入信號(hào)反向的現(xiàn)象，而基于非線性偏振旋轉(zhuǎn)的全光采樣系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了40GHz的光脈沖對(duì)2.5GHz模擬光信號(hào)的全光采樣，采樣出的信號(hào)的包絡(luò)與泵浦光信號(hào)非常接近，說明采樣的線性度良好，采樣速率也達(dá)到40Gbit/s，