含EDFA的非線性Sagnac干涉儀型全光開關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代社會對信息傳輸容量和速度要求的不斷提高,基于密集波分復(fù)用技術(shù)和全光交換技術(shù)的全光網(wǎng)絡(luò)將成為新一代高速寬帶綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)首選。光開關(guān)作為全光交換的核心器件,它的作用也日益突出,主要應(yīng)用于全光層的路由選擇、波長選擇、光交叉連接及自愈保護(hù)等功能。同時(shí),隨著通信速率的飛速增長,對光開關(guān)的開關(guān)速度等指標(biāo)提出了更高的要求。光控光開關(guān),即全光開關(guān),因?yàn)橛兄€(wěn)定、高速、大容量、無須光電轉(zhuǎn)換等許多優(yōu)點(diǎn),越來越受到研究者的重視。薩格奈克(Sagnac

2、)干涉儀作為一種廣泛應(yīng)用的新型光纖器件,具有結(jié)構(gòu)緊湊、穩(wěn)定,制作相對容易,對環(huán)境不敏感等優(yōu)點(diǎn),它可以靈活地構(gòu)成各種全光器件。本文以非線性薩格奈克干涉儀的工作原理為基礎(chǔ),首先介紹了幾種基于光纖三階非線性實(shí)現(xiàn)的全光開關(guān)結(jié)構(gòu),推導(dǎo)它們的開關(guān)閾值的數(shù)學(xué)表達(dá)式,分析了它們的優(yōu)缺點(diǎn)。然后重點(diǎn)分析了在環(huán)內(nèi)非對稱地插入光放大器的非線性薩格奈克干涉儀全光開關(guān)的開關(guān)特性,分別考慮了連續(xù)光和脈沖光輸入的情況。實(shí)驗(yàn)方面,首先在現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室條件下,制作了一個(gè)雙向的

3、摻鉺光纖放大器,并對其性能進(jìn)行測試和分析。然后將所制作的雙向摻鉺光纖放大器,非對稱地插入薩格奈克環(huán)內(nèi),構(gòu)成一個(gè)非對稱環(huán)鏡光開關(guān),測試和分析了其開關(guān)特性。在連續(xù)光輸入的情況,由于摻鉺光纖放大器的引入,增加了環(huán)內(nèi)光功率,導(dǎo)致了受激布里淵散射的產(chǎn)生,嚴(yán)重影響了開關(guān)特性的測量工作。為避免受激布里淵散射的影響,改用飛秒脈沖光作為信號光輸入,同時(shí)用較短摻鉺光纖代替數(shù)千米普通光纖,增加環(huán)內(nèi)的非線性?？紤]到雙向摻鉺光纖放大器的增益隨信號光強(qiáng)增加而較快地