多波長全光3R再生及全光邏輯關(guān)鍵技術(shù)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(guān)鍵技術(shù)進行了理論和實驗研究。其中多波長全光3R再生技術(shù)的研究目的是研究和開發(fā)可應(yīng)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(guān)鍵技術(shù)的實驗研究；在全光邏輯方面,主要利用半導(dǎo)體光放大器(SOA)實現(xiàn)可重構(gòu)全光基礎(chǔ)邏輯,并在此基礎(chǔ)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(shù),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(shù)學(xué)模型和軟件仿真,研究了不同參數(shù)對時鐘提取質(zhì)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(jié)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(shù)值模型,研究了泵浦光為時鐘強度調(diào)制時參量放大的光開關(guān)特性。在此基礎(chǔ)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?shù)木嚯x、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(diào)制的時鐘泵浦光,且相鄰信道偏振正交的異步網(wǎng)絡(luò)多波長全光判決實驗

4、方案。由于參量放大中,強度調(diào)制的泵浦光需要較高的光功率來產(chǎn)生光開關(guān)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(dǎo)致多個通道的相鄰?fù)ǖ乐g出現(xiàn)四波混頻(FWM)和交叉相位調(diào)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(diào)制時鐘的采用,將使相鄰信道的XPM得到抑制。
　　 在此基礎(chǔ)之上,我們又首次提出了基于色散效應(yīng)的時鐘泵浦預(yù)處理方案。利用光纖色散導(dǎo)致