SOA-UNI應(yīng)用的理論與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、基于半導(dǎo)體光放大器（SOA）的超快非線性干涉儀（UNI）具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、工作速率高等優(yōu)點(diǎn)。UNI在全光通信系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用，包括全光時(shí)分解復(fù)用器、全光采樣、全光碼型轉(zhuǎn)換等。本文在國(guó)家自然科學(xué)基金（60407001）、湖北省杰出青年基金（2006ABB017）和教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才計(jì)劃（NCET-04-0715）的資助下，對(duì)基于UNI的全光邏輯門的應(yīng)用進(jìn)行了深入的理論和實(shí)驗(yàn)研究，取得了一定的研究成果。主要內(nèi)容和研究成果如下：<

2、br>　　 (1)分析了UNI的研究意義，闡述了UNI的研究概括。
　　 (2)從載流子濃度速率方程和光功率傳輸方程出發(fā)，基于SOA的分段數(shù)值模型，研究了SOA的穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)增益特性。討論了脈沖寬度小于10ps時(shí)，SOA 超快動(dòng)態(tài)特性的理論模型。
　　 (3)利用瓊斯矩陣推導(dǎo)了UNI的傳輸函數(shù)，并在此基礎(chǔ)上模擬了UNI的開(kāi)關(guān)窗口特性。討論了SOA注入電流、外界光參數(shù)對(duì)UNI 窗口特性的影響。利用折疊型干涉儀結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了

3、40Gb/s的UNI開(kāi)關(guān)特性。
　　 (4)基于UNI實(shí)現(xiàn)了40Gb/s 全光采樣的數(shù)值模擬。分析了UNI作為光采樣門時(shí)的線性度，討論了輸入信號(hào)光的動(dòng)態(tài)范圍。最后模擬了采樣輸出的眼圖。
　　 (5)提出了一種用折疊式UNI 實(shí)現(xiàn)全光非歸零（NRZ）到偽歸零（PRZ）信號(hào)轉(zhuǎn)換的新型方案。分別采用泵浦－探測(cè)方案和簡(jiǎn)易方案進(jìn)行了數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的40Gb/s的NRZ信號(hào)到PRZ信號(hào)的碼型轉(zhuǎn)換，并分析了影響碼型轉(zhuǎn)換