基于鈮酸鋰光波導(dǎo)非歸零碼到歸零碼轉(zhuǎn)換的研究.pdf

1、非歸零碼(NRZ)和歸零碼(RZ)之間的全光調(diào)制格式轉(zhuǎn)換，在未來同時(shí)使用波分復(fù)用系統(tǒng)和光時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)中將會成為一個(gè)重要的接口技術(shù)。本文提出了兩種基于周期極化反轉(zhuǎn)鈮酸鋰(PPLN)光波導(dǎo)級聯(lián)倍頻和差頻效應(yīng)(SHG+DFG)的NRZ-to-RZ轉(zhuǎn)換方案，一種方案中同時(shí)實(shí)現(xiàn)了波長轉(zhuǎn)換和碼型轉(zhuǎn)換；另一種方案使用馬赫－曾德爾干涉儀(MZI)結(jié)構(gòu)，得到的RZ信號波長與輸入NRZ波長相同。論文對PPLN光波導(dǎo)中的SHG+DFG效應(yīng)進(jìn)行了理論分

2、析和實(shí)驗(yàn)研究，研究成果主要包括一下幾個(gè)部分：
　　 (1)在廣泛查閱文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，分析了全光碼型轉(zhuǎn)換的意義，并比較分析了碼型轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn)方案和研究現(xiàn)狀。
　　 (2)從麥克斯韋方程組和物質(zhì)方程出發(fā)，給出了級聯(lián)倍頻與差頻全光碼型轉(zhuǎn)換的瞬態(tài)耦合波方程；然后介紹了使級聯(lián)倍頻和差頻效應(yīng)有效作用的關(guān)鍵技術(shù)——準(zhǔn)相位匹配（QPM）技術(shù)。
　　 (3)首先從耦合波方程出發(fā)，數(shù)值模擬了80Gb/s的NRZ-to-RZ碼型轉(zhuǎn)換過程；

3、然后分析了波導(dǎo)長度、光功率、相對時(shí)延對消光比的影響并對碼型轉(zhuǎn)換進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)；接著分析了轉(zhuǎn)換帶寬，模擬計(jì)算表明信號光在90nm的3dB帶寬內(nèi)可調(diào)諧，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)多信道的同時(shí)轉(zhuǎn)換；最后模擬了40Gb/s、160Gb/s和320Gb/s的碼型轉(zhuǎn)換性能，并與80Gb/s時(shí)做了比較，通過采取一定的措施，轉(zhuǎn)換得到RZ信號光眼圖質(zhì)量較好。
　　 (4)實(shí)驗(yàn)研究了10Gb/s和20Gb/s的NRZ-to-RZ碼型轉(zhuǎn)換，并對碼型轉(zhuǎn)換結(jié)果進(jìn)行了討