基于四波混頻的多功能全光信號性能監(jiān)測與處理器件研究.pdf

1、隨著人們對信息傳輸帶寬和網(wǎng)絡(luò)靈活性要求的提高,光纖通信系統(tǒng)正朝著超高速,大容量和動態(tài)可重構(gòu)方向發(fā)展。然而隨著傳輸速率的提高,系統(tǒng)對信號損傷的容限不斷降低,此外信號損傷還會隨光路重構(gòu)等因素而發(fā)生改變,因此如何對光信號質(zhì)量進行在線監(jiān)測是下一代光網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)之一。全光信號性能監(jiān)測無需高速的光電器件,具有結(jié)構(gòu)簡單和成本低的優(yōu)點,同時還能實現(xiàn)諸如波長轉(zhuǎn)換和信號再生的功能,這對于提高網(wǎng)絡(luò)靈活性和消除信號損傷都有重要的意義。
　　本論文提出了

2、一種新型基于光纖四波混頻(FourWaveMixing,FWM)的全光信號性能監(jiān)測和信號處理集成器件,并圍繞其優(yōu)化展開了深入研究。首先,建立了器件的理論模型,介紹了器件的工作原理,研究了器件監(jiān)測靈敏度與功率傳遞函數(shù)及FWM相位匹配條件的關(guān)系。接著利用VPI仿真軟件驗證了該方法能夠?qū)ζ胀ㄕ{(diào)制和高級調(diào)制格式信號進行有效的色散監(jiān)測,監(jiān)測靈敏度相比以往方法有了顯著的提高。進而提出了一系列的優(yōu)化設(shè)計方法,通過采用可調(diào)諧探測光源保證相位匹配條件使得

3、器件的監(jiān)測帶寬擴展覆蓋C+L波段;采用非相位匹配區(qū)使得輸入光功率下降3dB;利用監(jiān)測曲線極值點或?qū)ΨQ性擴大了監(jiān)測范圍,排除了光信噪比(OpticalSignaltoNoiseRatio,OSNR)和偏振模色散的影響。其次,研究了帶內(nèi)OSNR的監(jiān)測方法,實現(xiàn)了對普通和高級調(diào)制格式OSNR的監(jiān)測,并對器件的監(jiān)測帶寬和輸入光功率進行了優(yōu)化。最后,基于FWM產(chǎn)生的閑頻光在器件內(nèi)實現(xiàn)消光比增強的可調(diào)諧波長轉(zhuǎn)換,其波長轉(zhuǎn)換范圍內(nèi)消光比增強效果和監(jiān)測