高速光傳輸與全光信號(hào)處理技術(shù)的研究.pdf

1、傳輸與交換是通信領(lǐng)域兩大永恒的主題，本論文在這兩個(gè)領(lǐng)域內(nèi)分別進(jìn)行了高速光傳輸和全光信號(hào)處理兩方面的研究，主要包括以下內(nèi)容：
　　 首次提出了利用大信號(hào)直調(diào)激光器和相位調(diào)制器級(jí)聯(lián)，先進(jìn)行啁啾管理，然后再進(jìn)行啁啾壓縮得到短脈沖的方法。在此基礎(chǔ)上，再利用孤子壓縮技術(shù)，最終得到了高穩(wěn)定的84-rs時(shí)間抖動(dòng)的1.6 ps短脈沖。分析了不同實(shí)驗(yàn)參數(shù)對(duì)40 GHz單片集成半導(dǎo)體鎖模激光二極管(MLLD)線寬的影響，并首次通過實(shí)驗(yàn)得出了半導(dǎo)體鎖

2、模激光器線寬對(duì)DQPSK調(diào)制格式的影響。
　　 針對(duì)100G以太網(wǎng)傳輸技術(shù)，分別進(jìn)行了107Gb/s RZ-DPSK信號(hào)在320公里光纖上的傳輸實(shí)驗(yàn)和107 Gb/s RZ-DQPSK信號(hào)在480公里光纖上的傳輸實(shí)驗(yàn)。此外，首次進(jìn)行了1Tb/s PM-RZ-DQPSK信號(hào)在480公里光纖上的傳輸實(shí)驗(yàn)。
　　 在基于周期性極化鈮酸鋰(PPLN)的全光信號(hào)處理技術(shù)中，我們利用PPLN波導(dǎo)中級(jí)聯(lián)的倍頻效應(yīng)(SHG)和差頻效應(yīng)(

3、DFG)，進(jìn)行了全光波長(zhǎng)變換(AOWC)的研究，包括：首次實(shí)現(xiàn)偏振不敏感的320 Gb/s RZ-DQPSK全光波長(zhǎng)變換，偏振不敏感320 Gb/s RZ-DQPSK全光波長(zhǎng)變換的320公里傳輸實(shí)驗(yàn)，單信道535Gb/s RZ-DQPSK及1.07 Tbit/s PM-RZ-DQPSK全光波長(zhǎng)變換實(shí)驗(yàn)。利用中途譜反轉(zhuǎn)技術(shù)(即光相位共軛)實(shí)現(xiàn)了160 Gb/s RZ-DQPSK信號(hào)在110公里普通單模光纖上的無色散補(bǔ)償傳輸。此外，利用基于

4、PPLN的波長(zhǎng)變換，分別實(shí)現(xiàn)了40 Gb/sRZ-OOK信號(hào)的1×4的 WDM廣播和1×3的WDM組播。通過80 Gb/sRZ-DQPSK信號(hào)和40 Gb/s RZ-OOK信號(hào)同時(shí)波長(zhǎng)變換的實(shí)驗(yàn)，證明了基于PPLN的波長(zhǎng)變換對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)的透明性。
　　 在基于PPLN的光開關(guān)實(shí)驗(yàn)中，在犧牲轉(zhuǎn)換效率的前提下，當(dāng)控制光脈沖寬度為1.4 ps時(shí)，在新產(chǎn)生的波長(zhǎng)上得到了1.46 ps的開關(guān)窗口。此外，基于偏振不敏感PPLN子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了“

5、一控三”的多波長(zhǎng)光控光開關(guān)。
　　 在基于半導(dǎo)體光放大器(SOA)的全光信號(hào)處理技術(shù)中，利用SOA中的交叉增益調(diào)制和交叉相位調(diào)制，完成了40 Gb/s的全光串并轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)；基于SOA中的四波混頻效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了107 Gb/s RZ-DQPSK信號(hào)全光波長(zhǎng)變換，并利用中途譜反轉(zhuǎn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了107 Gb/s RZ-DQPSK信號(hào)在108公里單模光纖上的傳輸。
　　 在基于高非線性光纖(HNLF)的全光信號(hào)處理技術(shù)的研究中，我們利