半導體光放大器在光網(wǎng)絡若干關鍵功能中的應用研究.pdf

1、本文圍繞半導體光放大器（SOA）在光網(wǎng)絡中的光源、光交換節(jié)點、微波和光纖融合等三個關鍵功能中的應用展開研究，內容包括各種光纖環(huán)形激光器、全光時鐘恢復技術、全光超寬帶信號產生和調制技術等。概括全文，我們的研究成果和貢獻主要包括以下幾個方面：
　　 （1）提出并數(shù)值研究了一種使用強度調制器的損耗調制和SOA的非線性偏振旋轉（NPR）效應的主、被動鎖模光纖環(huán)形激光器；提出并實驗研究了一種基于SOA的增益損耗調制和單端SOA的NPR 效

2、應的主、被動鎖模光纖環(huán)形激光器；提出并實驗研究了一種使用色散補償光纖和光纖延時干涉儀的波長可切換的鎖模光纖環(huán)形激光器，僅通過調節(jié)可調光延時線即可實現(xiàn)11個波長的依次切換。
　　 （2）提出并實驗研究了一種使用SOA和法布里-珀羅半導體光放大器（FP-SOA）的L波段波長可調諧多波長鎖模光纖激光器，可同時產生鎖定在10 GHz的19個振蕩波長，并且振蕩波長帶寬和信道間隔可以方便地調諧；提出并實驗研究了一種包含兩個SOA和一個雙通馬

3、赫-曾德爾干涉儀（MZI）的多波長連續(xù)波光纖環(huán)形激光器，實現(xiàn)了穩(wěn)定的82個波長同步振蕩，在同等條件下比使用傳統(tǒng)MZI的激光器產生的波長梳數(shù)目提高12個；提出并實驗研究了一種包含雙通MZI的波長可調諧、可切換的單縱模雙波長摻鉺光纖激光器，使用雙通MZI 提高了梳狀濾波器的消光比，有效抑制模式競爭，并且可通過改變光纖跳線，實現(xiàn)激光器輸出波長的切換。
　　 （3）提出并實驗研究了使用保偏光纖環(huán)鏡濾波器和一個SOA 鎖模光纖環(huán)形激光器實

4、現(xiàn)20 Gbit/s 非歸零-差分相移鍵控（NRZ-DPSK）數(shù)據(jù)的波長可調諧全光時鐘恢復；提出并實驗研究了使用基于單端SOA的NPR 效應的鎖模光纖環(huán)形激光器的全光時鐘恢復機制，通過調整偏振控制器，可以使其工作在類似于飽和透射體的工作狀態(tài)，實現(xiàn)脈沖振幅均衡的時鐘輸出。
　　 （4）提出并實驗研究了一種基于多量子阱（MQW）FP-SOA 主動濾波器和非線性偏振開關（SNPS）的單波長和多波長歸零（RZ）數(shù)據(jù)全光時鐘恢復的新方法；

5、提出并實驗研究了使用MQW FP-SOA 主動濾波器和SNPS 從NRZ和NRZ-DPSK 調制格式數(shù)據(jù)中直接提取時鐘，不需要增加任何額外的器件來進行數(shù)據(jù)格式轉換或預處理；通過數(shù)值計算揭示了時鐘脈沖振幅均衡度和FP-SOA 端面反射率的關系，并實驗研究了使用具有適當端面反射率的單個MQW FP-SOA 從輸入的單波長和多波長RZ調制格式數(shù)據(jù)中實現(xiàn)全光時鐘恢復。
　　 （5）提出并實驗研究了基于單個偏振干涉儀（PI）的光子超寬帶脈

6、沖產生方案，將暗RZ 信號輸入到單個PI中，通過調整PC，可獲得一對極性相反的超寬帶monocycle脈沖和一個超寬帶doublet 脈沖；提出并實驗研究了使用SOA 級聯(lián)一個PI的光子超寬帶高斯脈沖的產生和全光調制方案。通過調整偏振控制器，正、負極性的超寬帶monocycle和doublet 脈沖可全部獲得。利用SOA-XGM 效應和PI的微分功能，可實現(xiàn)超寬帶信號的脈沖形狀調制；提出并實驗研究了一種基于SOA 級聯(lián)DWDM的光子超寬