基于各種非線性效應(yīng)的全光邏輯門(mén)研究.pdf

1、全光信號(hào)處理技術(shù)成為高速光通信網(wǎng)絡(luò)和光計(jì)算的關(guān)鍵技術(shù)，全光邏輯門(mén)是全光信號(hào)處理技術(shù)的重要組成部分，對(duì)未來(lái)的光分組交換、全光波長(zhǎng)變換、光計(jì)算等方面具有十分深遠(yuǎn)的影響。半導(dǎo)體光放大器(SOA)和光纖等非線性材料可產(chǎn)生多種非線性效應(yīng)，如交叉增益調(diào)制(XGM)效應(yīng)，交叉相位調(diào)制(XPM)效應(yīng)和四波混頻(FWM)等，可用來(lái)實(shí)現(xiàn)光邏輯功能。
　　 本文以分析SOA的理論模型為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)SOA和光纖的各種非線性特性進(jìn)行了理論分析，并應(yīng)用SOA

2、和光纖的非線性效應(yīng)仿真實(shí)現(xiàn)了幾種全光邏輯門(mén)，具體工作如下：
　　 (1)研究了半導(dǎo)體光放大器的交叉增益調(diào)制、交叉相位調(diào)制及四波混頻幾種非線性效應(yīng)和應(yīng)用。
　　 (2)從半導(dǎo)體光放大器的載流子速率方程和光功率的傳輸方程出發(fā)，采用SOA的分段模型，用數(shù)值方法模擬了SOA的非線性增益飽和特性，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行了分析。在對(duì)SOA-XGM理論分析的基礎(chǔ)上，對(duì)光信號(hào)與SOA的相互作用進(jìn)行了仿真。
　　 (3)研究了基于SOA的X

3、GM效應(yīng)的全光邏輯或非門(mén)的工作原理，仿真實(shí)現(xiàn)了10Gb/s信號(hào)的邏輯或非運(yùn)算，通過(guò)分析仿真結(jié)果探討了各種參數(shù)對(duì)邏輯門(mén)性能的影響。
　　 (4)研究了基于SOA的XGM和FWM效應(yīng)的全光邏輯與門(mén)的工作原理，仿真實(shí)現(xiàn)了10Gb/s信號(hào)的邏輯與運(yùn)算，通過(guò)分析仿真結(jié)果探討了各種參數(shù)對(duì)邏輯門(mén)性能的影響。最后通過(guò)讓SOA始終工作在飽和狀態(tài)，提出了一種抑制基于SOA-FWM的邏輯與門(mén)碼型效應(yīng)的方法。
　　 (5)研究了基于非線性光纖的