面向相位調(diào)制信號(hào)的全光碼型轉(zhuǎn)換與波長(zhǎng)變換的研究.pdf

1、隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)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(zhǎng)。相位調(diào)制格式信號(hào)憑借高頻譜效率、高非線(xiàn)性容限、高接收機(jī)靈敏度等優(yōu)勢(shì)廣泛應(yīng)用于高速光通信網(wǎng)，但同時(shí)也給未來(lái)全光網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)處理技術(shù)帶來(lái)新的挑戰(zhàn)。本論文在國(guó)家自然基金項(xiàng)目“面向40Gb/s以上新型編碼格式的全光緩存、慢光與凈負(fù)荷提取研究”的資助下，針對(duì)相位調(diào)制格式信號(hào)的全光碼型轉(zhuǎn)換和波長(zhǎng)變換開(kāi)展深入的研究，研究成果對(duì)未來(lái)光通信網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)處理技術(shù)提

2、升具有重要的意義和應(yīng)用價(jià)值。
　　本論文的主要?jiǎng)?chuàng)新性工作如下:
　　1、導(dǎo)出差分相移鍵控(DPSK)信號(hào)在半導(dǎo)體光放大器(SOA)中的傳輸方程，對(duì)DPSK信號(hào)在SOA中的傳輸特性進(jìn)行了數(shù)值模擬分析和實(shí)驗(yàn)，明確了碼型效應(yīng)的主要影響因素。研究結(jié)果表明，當(dāng)信號(hào)碼元周期與SOA增益恢復(fù)時(shí)間可比擬時(shí)碼型效應(yīng)較強(qiáng)，而當(dāng)信號(hào)碼元周期遠(yuǎn)大于或遠(yuǎn)小于SOA增益恢復(fù)時(shí)間時(shí)碼型效應(yīng)較弱。
　　2、提出一種基于太赫茲非對(duì)稱(chēng)解復(fù)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(hào)的全光碼型轉(zhuǎn)換器，實(shí)現(xiàn)了10Gb/s的NRZ-DPSK到RZ-DPSK信號(hào)的碼型轉(zhuǎn)換。輸出信號(hào)占空比從16％到66％連續(xù)可調(diào)，消光比大于8dB，并且該轉(zhuǎn)換器可對(duì)1520～1570nm達(dá)50nm波長(zhǎng)范圍的信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
　　3、提出一種基于半導(dǎo)體光放大器非線(xiàn)性偏振旋轉(zhuǎn)效應(yīng)(SOA-NPR)的DPSK信號(hào)的全光碼型轉(zhuǎn)換器，實(shí)現(xiàn)了10Gb/s的NRZ-DPS

4、K到RZ-DPSK信號(hào)的轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換器輸出信號(hào)占空比從33％到66％連續(xù)可調(diào)，消光比大于10dB，功率代價(jià)低于-0.4dB。與TOAD型轉(zhuǎn)換器相比，提出的全光碼型轉(zhuǎn)換器輸出信號(hào)消光比更高。
　　4、提出一種基于級(jí)聯(lián)延遲干涉儀(DI)與SOA的DPSK信號(hào)的全光波長(zhǎng)變換器，實(shí)現(xiàn)了10Gb/s的DPSK信號(hào)的全光波長(zhǎng)變換。變換器偏振不敏感，變換輸出信號(hào)功率均衡，對(duì)控制光功率要求適中(3dBm)，輸出信號(hào)的Q值大于9，功率代價(jià)低于1.4d