光纖四波混頻再生技術研究.pdf

1、基于光纖四波混頻（FWM）實現的全光再生技術，囊括了全光信號再放大、再整形、再定時的三個方面，其飛秒級的響應速度、THz級的工作帶寬及優(yōu)越的光控光特性，不僅大大提高了光通信網絡的交換速度而且適用于DWDM系統(tǒng)，是未來高速全光網絡的主要研究方向之一。本文研究光纖參量2R再生器（FOPR）以及基于光纖參量振蕩器（FOPO）的全光時鐘提取單元。以理論分析為基礎，結合系統(tǒng)仿真結果，優(yōu)化實驗設計，對利用FOPR實現全光2R再生以及采用FOPO進行

2、全光時鐘提取進行了深入的分析研究，主要內容如下：
　　1.結合本課題研究方向分析了FWM效應在FOPR及FOPO時鐘提取中所起到的作用和表現出的不同性質。從全光幅度整形和環(huán)路振蕩鎖模的角度分別對FOPR再生原理及FOPO時鐘提取原理進行了深入的分析探討，為后續(xù)FOPR的設計、研制和FOPO時鐘提取仿真平臺的搭建提供了理論依據。
　　2.描述了基于數據泵浦方案的FOPR的工作原理及設計原則。從簡并FWM泵浦帶寬、連續(xù)探測光波長

3、設置以及功率轉移函數（PTF）等方面對FOPR進行了仿真設計。從理論分析及仿真結果證明，FOPR中采用功率控制單元對提升再生器性能是十分必要的。在此基礎上，制作了一臺全光2R再生器，并對其再生性能進行了實驗測試，其PTF斜率約為1.7，消光比可提升約5 dB，實驗結果與仿真設計一致。該再生器將用于構建具有再生功能的光分組交換（OPS）系統(tǒng)，可實現單信道2R信號再生。
　　3.實現了40Gbps全光時鐘提取的OptiSystem仿真

4、。從FOPO環(huán)路穩(wěn)定振蕩條件、鎖模條件、時鐘提取條件以及FOPA增益飽和特點等方面對FOPO時鐘提取單元進行了深入的理論探討及仿真研究。指出FOPO時鐘提取系統(tǒng)穩(wěn)定振蕩時，FOPA增益接近于0dB，可以大大減小泵浦信號隨機性對時鐘的影響，抑制時鐘抖動。借助于FOPO環(huán)路增益/損耗等效模型及FOPA信號增益仿真結果，實現對FOPO環(huán)路振蕩性質的整體把握，可以直觀地對FOPO環(huán)內增益損耗進行設置，使其達到時鐘提取的要求。在此基礎上，實現了輸