全光3R再生系統(tǒng)理論分析和實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、超高速光通信網(wǎng)中，光信號(hào)會(huì)受很多因素影響，其惡化結(jié)果是光信號(hào)脈沖質(zhì)量變差，最終導(dǎo)致誤碼率上升，限制了傳輸距離。因此，需要在傳輸過程中進(jìn)行信號(hào)再生。全光3R再生克服了電信號(hào)再生的不足，是全光網(wǎng)絡(luò)中保證傳輸質(zhì)量的一種非常有效的方法。本文提出的全光再生方案采用高精細(xì)度法布里-珀羅F-P濾波器進(jìn)行時(shí)鐘提?。翰捎镁哂袕?qiáng)非線性的半導(dǎo)體光放大器(SOA)作為光判決門進(jìn)行判決整形，實(shí)現(xiàn)了對(duì)惡化信號(hào)再生。本文通過理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，針對(duì)此方案進(jìn)行討論。

2、 SOA在全光再生方案中非常重要，在時(shí)鐘提取和光判決中都被使用。文中通過分析SOA的載流子密度、增益和傳輸函數(shù)數(shù)學(xué)模型，研究了SOA的非線性效應(yīng)，并模擬仿真波長(zhǎng)變換過程?；赟OA的交叉增益調(diào)制，系統(tǒng)地討論了波長(zhǎng)變換過程中輸入脈沖功率、連續(xù)光功率和SOA注入電流等參數(shù)對(duì)變換脈沖的影響。基于交叉相位調(diào)制，提出利用窄帶光濾波器減小變換脈沖碼型效應(yīng)的方法，并分析了正碼波長(zhǎng)變換產(chǎn)生的原因。在理論分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了10Gbit/s和40G

3、bit/s全光波長(zhǎng)變換實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)包括驗(yàn)證各參數(shù)對(duì)變換結(jié)果的影響，抑制波長(zhǎng)變換碼型效應(yīng)以及正碼波長(zhǎng)變換研究。對(duì)SOA的傳輸函數(shù)的頻域形式進(jìn)行理論分析，得到結(jié)論：SOA 對(duì)低頻頻率成份有很好地抑制作用。隨后通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。 F-P濾波器是全光時(shí)鐘提取單元核心器件。根據(jù)F-P腔工作原理和傳遞函數(shù)，從時(shí)域和頻域兩方面證明F-P濾波器可以用于時(shí)鐘提取。進(jìn)而建立時(shí)鐘提取過程的數(shù)學(xué)模型，研究各參數(shù)對(duì)提取結(jié)果的影響，得出結(jié)論：提高F-P濾波

4、器的精細(xì)度可以抑制輸出脈沖幅度起伏和時(shí)間抖動(dòng)，可以減緩長(zhǎng)連“0”碼輸入時(shí)輸出脈沖幅度下降速度。進(jìn)行了40Gbit/s時(shí)鐘提取實(shí)驗(yàn)，利用波長(zhǎng)變換將輸入序列的信息調(diào)制到高穩(wěn)定性光源的輸出光上，然后再通過高精細(xì)度F-P濾波器提取時(shí)鐘。這樣解決了輸入光和濾波器窗口難以對(duì)準(zhǔn)的問題。濾波器輸出經(jīng)過SOA降噪聲處理，得到40GHz低噪聲時(shí)鐘脈沖輸出。 提出基于F-P濾波器的10Gbit/s分組時(shí)鐘提取方案。為減小時(shí)鐘建立時(shí)間和消失時(shí)間，利用低