多波長(zhǎng)全光3R再生及全光邏輯關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、本論文主要對(duì)多波長(zhǎng)全光3R再生和全光邏輯的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了理論和實(shí)驗(yàn)研究。其中多波長(zhǎng)全光3R再生技術(shù)的研究目的是研究和開發(fā)可應(yīng)用于WDM光通信系統(tǒng)中的多波長(zhǎng)信號(hào)的3R再生系統(tǒng),主要進(jìn)行了多波長(zhǎng)全光時(shí)鐘提取和多波長(zhǎng)判決等關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)驗(yàn)研究；在全光邏輯方面,主要利用半導(dǎo)體光放大器(SOA)實(shí)現(xiàn)可重構(gòu)全光基礎(chǔ)邏輯,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了全光組合邏輯。
　　 在多波長(zhǎng)全光時(shí)鐘提取方面,以F-P濾波器為全光時(shí)鐘提取的核心單元。分析了F-P

2、濾波器的工作原理和傳遞函數(shù),從時(shí)域和頻域兩方面對(duì)F-P濾波器用于時(shí)鐘提取的性能進(jìn)行了分析。通過數(shù)學(xué)模型和軟件仿真,研究了不同參數(shù)對(duì)時(shí)鐘提取質(zhì)量的影響,首次以低精細(xì)度F-P濾波器完成了雙波長(zhǎng)的10Gbit／s歸零碼的時(shí)鐘提取實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了F-P濾波器用于多波長(zhǎng)時(shí)鐘提取的可行性；以波長(zhǎng)變換結(jié)合高精細(xì)度F-P濾波器完成了波長(zhǎng)不敏感的40Gbit／s信號(hào)光時(shí)鐘提取實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)表明:利用F-P濾波器完全可以實(shí)現(xiàn)多波長(zhǎng)的時(shí)鐘提取。
　　 在多波

3、長(zhǎng)全光判決方面,以基于HNLF的參量放大器作為全光判決的核心器件。分析了光纖光參量放大的數(shù)值模型,研究了泵浦光為時(shí)鐘強(qiáng)度調(diào)制時(shí)參量放大的光開關(guān)特性。在此基礎(chǔ)之上,通過實(shí)驗(yàn)以10Gbit／s歸零碼驗(yàn)證了參量放大器作為全光判決的再生能力。主要研究了系統(tǒng)在改變輸入信號(hào)波長(zhǎng)、信號(hào)傳輸?shù)木嚯x、信號(hào)信噪比情況下,對(duì)惡化信號(hào)的再生能力。
　　 首次提出了在光纖參量放大中,采用相位調(diào)制的時(shí)鐘泵浦光,且相鄰信道偏振正交的異步網(wǎng)絡(luò)多波長(zhǎng)全光判決實(shí)驗(yàn)

4、方案。由于參量放大中,強(qiáng)度調(diào)制的泵浦光需要較高的光功率來產(chǎn)生光開關(guān)窗口,在異步多波長(zhǎng)判決中要求多個(gè)泵浦光分別進(jìn)行光判決,從而導(dǎo)致多個(gè)通道的相鄰?fù)ǖ乐g出現(xiàn)四波混頻(FWM)和交叉相位調(diào)制(XPM)等相互串?dāng)_問題,最終影響多波長(zhǎng)判決的再生效果。對(duì)于FWM可以采用相鄰信道的偏振正交來有效地抑制；而相位調(diào)制時(shí)鐘的采用,將使相鄰信道的XPM得到抑制。
　　 在此基礎(chǔ)之上,我們又首次提出了基于色散效應(yīng)的時(shí)鐘泵浦預(yù)處理方案。利用光纖色散導(dǎo)致