基于各種非線性效應的全光邏輯門研究.pdf

1、全光信號處理技術成為高速光通信網(wǎng)絡和光計算的關鍵技術，全光邏輯門是全光信號處理技術的重要組成部分，對未來的光分組交換、全光波長變換、光計算等方面具有十分深遠的影響。半導體光放大器(SOA)和光纖等非線性材料可產(chǎn)生多種非線性效應，如交叉增益調制(XGM)效應，交叉相位調制(XPM)效應和四波混頻(FWM)等，可用來實現(xiàn)光邏輯功能。
　　 本文以分析SOA的理論模型為出發(fā)點，對SOA和光纖的各種非線性特性進行了理論分析，并應用SOA

2、和光纖的非線性效應仿真實現(xiàn)了幾種全光邏輯門，具體工作如下：
　　 (1)研究了半導體光放大器的交叉增益調制、交叉相位調制及四波混頻幾種非線性效應和應用。
　　 (2)從半導體光放大器的載流子速率方程和光功率的傳輸方程出發(fā)，采用SOA的分段模型，用數(shù)值方法模擬了SOA的非線性增益飽和特性，并對結果進行了分析。在對SOA-XGM理論分析的基礎上，對光信號與SOA的相互作用進行了仿真。
　　 (3)研究了基于SOA的X

3、GM效應的全光邏輯或非門的工作原理，仿真實現(xiàn)了10Gb/s信號的邏輯或非運算，通過分析仿真結果探討了各種參數(shù)對邏輯門性能的影響。
　　 (4)研究了基于SOA的XGM和FWM效應的全光邏輯與門的工作原理，仿真實現(xiàn)了10Gb/s信號的邏輯與運算，通過分析仿真結果探討了各種參數(shù)對邏輯門性能的影響。最后通過讓SOA始終工作在飽和狀態(tài)，提出了一種抑制基于SOA-FWM的邏輯與門碼型效應的方法。
　　 (5)研究了基于非線性光纖的