基于SLALOM的高速光串并轉(zhuǎn)換技術(shù)研究.pdf

1、當(dāng)前光網(wǎng)絡(luò)中傳輸能力和交換能力的不匹配已經(jīng)嚴(yán)重影響其進(jìn)一步應(yīng)用。而利用全光串并轉(zhuǎn)換器（AOSPC）將高速串行的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為多路低速并行的光信號(hào)，然后再進(jìn)行處理和交換是一種有效的解決方案。由于具有響應(yīng)速度快、易集成、穩(wěn)定度高等優(yōu)點(diǎn)，半導(dǎo)體光放大器環(huán)路鏡（SLALOM）已經(jīng)得到了越來越多的關(guān)注。本文以 SLALOM為研究基礎(chǔ)，開展了全光域內(nèi)的串并轉(zhuǎn)換相關(guān)技術(shù)研究，并取得了如下研究成果：
　　首先，在分析半導(dǎo)體光放大器（SOA）工作特性

2、的基礎(chǔ)上，提出了一種基于 SLALOM的級(jí)聯(lián)型 AOSPC。該方案采用級(jí)聯(lián)SLALOM的結(jié)構(gòu)，以上一級(jí)SLALOM的輸出作為下一級(jí)SLALOM的輸入，將各級(jí) SLALOM之間的傳播延遲設(shè)置為輸入信號(hào)的比特周期，通過設(shè)置控制光與信號(hào)光之間的時(shí)序，實(shí)現(xiàn)光開關(guān)的窗口的周期性打開，以此完成各級(jí) SLALOM光脈沖的并行輸出。在仿真軟件 Optiwave中實(shí)現(xiàn)了利用1×10光串并轉(zhuǎn)換器將80Gb/s高速串行光信號(hào)轉(zhuǎn)換為10路8Gb/s并行輸出信號(hào)

3、。Optiwave仿真結(jié)果表明輸出信號(hào)眼圖張開度好，且1×10 AOSPC的端口接收靈敏度差異小于10dB。
　　其次，針對(duì)級(jí)聯(lián)型 AOSPC中噪聲累積導(dǎo)致輸出信號(hào)質(zhì)量惡化的問題，提出了一種基于SLALOM的混合型AOSPC，該方案采用由M行、N列SLALOM搭建的串并混合結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)1路信號(hào)到M×N路信號(hào)的串并轉(zhuǎn)換。仿真實(shí)現(xiàn)了利用4×4的混合型AOSPC將80Gb/s高速串行光信號(hào)得到16路5Gb/s并行輸出信號(hào)。該方案的優(yōu)點(diǎn)

4、在于在保證輸出信號(hào)質(zhì)量的前提下，提高了串并轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)輸出端口的可擴(kuò)展性。
　　最后，提出了一種基于Add-Drop型微環(huán)諧振腔的級(jí)聯(lián)型AOSPC，它通過串聯(lián)N個(gè)Add-Drop型微環(huán)諧振腔組成級(jí)聯(lián)型AOSPC，并在微環(huán)諧振腔之間加入與輸入信號(hào)傳輸速率相關(guān)的傳播延時(shí)，并設(shè)置泵浦光脈沖信號(hào)的周期為串行輸入信號(hào)脈沖間隔的N倍，通過控制泵浦光脈沖的到來，實(shí)現(xiàn)N路并行信號(hào)的輸出。在仿真軟件VPI中實(shí)現(xiàn)了利用1×4光串并轉(zhuǎn)換器將10Gb/s串行