面向相位調制信號的全光碼型轉換與波長變換的研究.pdf

1、隨著移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新技術的不斷發(fā)展，通信容量需求以超摩爾定律的規(guī)律快速增長。相位調制格式信號憑借高頻譜效率、高非線性容限、高接收機靈敏度等優(yōu)勢廣泛應用于高速光通信網(wǎng)，但同時也給未來全光網(wǎng)絡的信號處理技術帶來新的挑戰(zhàn)。本論文在國家自然基金項目“面向40Gb/s以上新型編碼格式的全光緩存、慢光與凈負荷提取研究”的資助下，針對相位調制格式信號的全光碼型轉換和波長變換開展深入的研究，研究成果對未來光通信網(wǎng)絡的信號處理技術提

2、升具有重要的意義和應用價值。
　　本論文的主要創(chuàng)新性工作如下:
　　1、導出差分相移鍵控(DPSK)信號在半導體光放大器(SOA)中的傳輸方程，對DPSK信號在SOA中的傳輸特性進行了數(shù)值模擬分析和實驗，明確了碼型效應的主要影響因素。研究結果表明，當信號碼元周期與SOA增益恢復時間可比擬時碼型效應較強，而當信號碼元周期遠大于或遠小于SOA增益恢復時間時碼型效應較弱。
　　2、提出一種基于太赫茲非對稱解復用器（TOAD）

3、的非歸零差分相移鍵控(NRZ-DPSK)到歸零差分相移鍵控(RZ-DPSK)信號的全光碼型轉換器，實現(xiàn)了10Gb/s的NRZ-DPSK到RZ-DPSK信號的碼型轉換。輸出信號占空比從16％到66％連續(xù)可調，消光比大于8dB，并且該轉換器可對1520～1570nm達50nm波長范圍的信號進行轉換。
　　3、提出一種基于半導體光放大器非線性偏振旋轉效應(SOA-NPR)的DPSK信號的全光碼型轉換器，實現(xiàn)了10Gb/s的NRZ-DPS

4、K到RZ-DPSK信號的轉換。轉換器輸出信號占空比從33％到66％連續(xù)可調，消光比大于10dB，功率代價低于-0.4dB。與TOAD型轉換器相比，提出的全光碼型轉換器輸出信號消光比更高。
　　4、提出一種基于級聯(lián)延遲干涉儀(DI)與SOA的DPSK信號的全光波長變換器，實現(xiàn)了10Gb/s的DPSK信號的全光波長變換。變換器偏振不敏感，變換輸出信號功率均衡，對控制光功率要求適中(3dBm)，輸出信號的Q值大于9，功率代價低于1.4d