光注入半導(dǎo)體激光器同時(shí)實(shí)現(xiàn)全光時(shí)鐘分頻與波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換.pdf

1、在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中，光時(shí)分復(fù)用與波分復(fù)用技術(shù)的結(jié)合是解決大容量數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行侄?，而時(shí)鐘提取與波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換分別是其研究的關(guān)鍵技術(shù)。目前，時(shí)鐘提取與波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換的研究得到了人們廣泛的關(guān)注。然而，通常的時(shí)鐘提取與波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器件是分離的，因而在時(shí)分復(fù)用和波分復(fù)用的混合系統(tǒng)中，研究一種能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘提取和波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換的器件是非常有意義的。半導(dǎo)體激光器由于其體積小、價(jià)格低、使用壽命長(zhǎng)等諸多優(yōu)點(diǎn)，有望成為實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘提取與波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換的首選器件。本文圍繞光注入半導(dǎo)體激光

2、器同時(shí)實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘提取及波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換進(jìn)行了如下工作：
　　 ⑴利用光注入半導(dǎo)體激光器的速率方程，理論研究了半導(dǎo)體激線寬增強(qiáng)因子、注入強(qiáng)度和頻率失諧對(duì)輸出非線性特性的影響。結(jié)果表明，半導(dǎo)體激光器的線寬增強(qiáng)因子越大，其輸出越易呈現(xiàn)各種非線性動(dòng)力學(xué)特性；周期一振蕩的頻率隨線寬增強(qiáng)因子的增大而增大；并且隨著注入強(qiáng)度和頻率失諧的增加，周期一振蕩的頻率也在增加。
　　 ⑵利用光注入半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生周期一振蕩，實(shí)現(xiàn)了時(shí)鐘提取。結(jié)果表明，當(dāng)周期

3、一振蕩的基頻頻率或諧波頻率等于或接近注入信號(hào)的頻率時(shí)，周期一振蕩的基頻和諧波頻率被鎖定，從而提取出低噪聲的時(shí)鐘信號(hào)。數(shù)值仿真實(shí)現(xiàn)了從20Gb/s和2×20Gb/s的偽隨機(jī)信號(hào)中提取出20GHz的時(shí)鐘信號(hào)。
　　 ⑶將信號(hào)光和探測(cè)光同時(shí)注入半導(dǎo)體激光器，利用光注入半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生的周期一振蕩的微波鎖頻效應(yīng)和交叉增益調(diào)制效應(yīng)，同步實(shí)現(xiàn)了時(shí)鐘分頻及波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換。在一定范圍內(nèi)通過改變注入信號(hào)光強(qiáng)度、探測(cè)光強(qiáng)度、探測(cè)光與鎖定模式之間的波長(zhǎng)失諧