基于積分剝層算法的啁啾管理激光器優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、人們對日益增加的通信帶寬的需求，使得光纖通信系統(tǒng)快速地走向大容量、高速率的道路。高速長距離無源光網(wǎng)絡(luò)以及城域交換網(wǎng)的商業(yè)化使得光器件性能與價(jià)格并重。傳統(tǒng)的DML結(jié)構(gòu)簡單，制作成本相對較低。但受帶寬和頻率啁啾的限制，它通常只能用于短距離接入網(wǎng)的通信傳輸。啁啾管理激光器(CML)是一種基于直接調(diào)制激光器(DML)的新型發(fā)射機(jī)技術(shù)，它使得原有的直接調(diào)制激光器能在更高速率下滿足更遠(yuǎn)的傳輸距離要求，可用于更高速的短距離接入網(wǎng)，長距離接入網(wǎng)以及城域

2、交換網(wǎng)等。與外調(diào)制激光器，例如電吸收調(diào)制激光器相比，CML仍具有器件結(jié)構(gòu)簡單，功耗低，價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)。
　　CML主要包括一個直接調(diào)制激光器(DML)和光譜整形單元(OSR)。在以往的研究中，OSR常常采用多腔的標(biāo)準(zhǔn)具濾波器或者多環(huán)諧振濾波器，這種濾波器的譜域響應(yīng)是具有周期性的梳狀譜。如果選擇一種具有單一窄帶通特性的濾波器，不僅可以起到提高消光比的效果，還可以有效濾除噪聲。然而此類基于 FP干涉的濾波器的一個共同問題是其通帶邊沿銳度

3、和帶寬無法單獨(dú)調(diào)諧。因此，在本文中，以獨(dú)立優(yōu)化OSR單元的各頻譜特性為目的，提出并研究了利用積分剝除算法(integral layer-peeling，ILP)反推基于光柵結(jié)構(gòu)的OSR單元。之后，本文建立了用于仿真CML信號的產(chǎn)生、傳輸和接收的數(shù)值模型，研究了影響 CML在標(biāo)準(zhǔn)單模光纖中傳輸特性的幾個重要因素，包括DFB激光器的絕熱啁啾，OSR帶寬及其邊沿斜率，分別給出了10 Gbps和25 Gbps調(diào)制速率下CML的優(yōu)化設(shè)計(jì)。最后，本

4、文進(jìn)一步利用IPL算法反推了能夠滿足給定色散特性的光柵OSR單元，以獲得具有色散預(yù)補(bǔ)償效果的CML，從而進(jìn)一步提高信號的傳輸距離。
　　本文主要內(nèi)容：
　　1)利用ILP算法反推出基于光柵結(jié)構(gòu)的OSR單元,即建立光柵的反推程序，使得在給定光柵反射譜的條件下反推出光柵結(jié)構(gòu)用做 CML的光譜整形單元。
　　2)建立仿真CML及其信號傳輸和接收的光纖傳輸鏈路模型，包括基于一維行波模型的 DFB仿真模型和 OSR濾波模型，光纖