利用可调谐的混沌Fabry-Perot激光器实现波分复用无源光网络的断点检测

波分复用无源光网络具有支路多、节点密的特征,为精确定位各支路的断点,提出了一种基于可调谐混沌Fabry-Perot激光器的检测方法.将光反馈多纵模Fabry-Perot半导体激光器作为混沌光源,在改变反馈光光波模式的条件下输出波长可调谐的混沌激光.以探测光的波长标记各被测支路,将探测信号和携带延时信息的回波信号进行互相关运算,根据相关曲线峰值的位置即可完成定位.分析了可调谐混沌源的特性,并以1×4的波分复用无源光网络为例,进行了初步的实验验证,结果表明该方法可以精确定位光网络支路中连接点及断点的位置,空间分辨率达4 cm,且与探测距离无关.     

基于混沌光纤激光的准分布式布拉格传感网络

提出了一种基于混沌光纤激光器的准分布式布拉格光纤光栅传感系统,将波长可调谐的混沌光纤激光器作为传感光源,全同弱反射布拉格光纤光栅作为传感元件。利用混沌光源具有delta函数的自相关特性,将混沌源的参考光信号与从全同弱反射布拉格光纤光栅反射的光信号经光电探测器进行光电转换,结合相关法对参考光和反射光进行相关运算,根据相关峰的位置对传感器位置进行精确定位。利用混沌激光的可调谐性实现因应力作用而发生变化的全同弱反射光纤光栅的中心波长的解调,从而实现准分布式的传感网络。实验结果表明利用混沌激光可在单路光纤上复用全同弱反射光纤光栅实现传感,并有望实现密集型全同弱反射光纤光栅传感网络。     

非线性光电延时反馈混沌同步复用通信系统研究

提出了一种基于电光调制器的非线性光电延时反馈超混沌复用通信系统.与传统混沌通信系统不同,其混沌波形不是由激光器产生,而是由电光调制器产生,该系统具有非线性维数高、易于再生和精确控制的优势.介绍了信号调制反馈延时的编码方法和相关检测解码方法,数值仿真了三条支路的高速复用与解复用,分析了误码产生的主要原因,并进一步研究了光...     

混沌信号相关法测量电介质传输线的断点及阻抗失配

本文通过实验验证了一种基于宽带混沌信号测量电介质传输线的断点和阻抗失配的方法.该方法利用光反馈半导体激光器产生的混沌信号作为探测信号,通过相关法对传输线进行断点定位、阻抗失配测量以及在线检测.实验结果表明,断点的定位偏差小于1%,阻抗的测量值在额定范围内,对于频率为2 MHz的矩形脉冲信号的干扰容限为48 dB. 关键词： 混沌 故障定位 半导体激光器 时域反射法     

20GHz注入锁模光纤激光器实验

稳定、波长可调谐的窄脉冲光源是未来光时分复用/波分复用光纤通信系统的重要组成部分。报道了一个20GHz的注入锁模光纤激光器的实验。利用一个10GHz的导体体激光器作为光源，最终得到了波长可调谐的重复频率为20GHz、脉冲宽度为12.4ps的光脉冲，波长的调谐范围为16nm。     

利用调谐滤波技术的光纤光栅复用传感器

采用光纤光栅悬臂梁线性调谐技术 ,提出了利用调谐滤波技术对光纤光栅复用传感信号进行检测的方案 ,在分析其基本工作原理的基础上 ,实验研究了其波分复用传感特性 ,传感测量的结果与光谱分析仪直接测量的结果基本一致。传感器的波长分辨率主要取决于系统的最小可探测光功率 ,由于采用了高灵敏度的光电测量系统 ,传感测量的波长分辨率可达 0 .0 0 5nm ,应变分辨率可达 5.7× 10 - 6 。     

一种新颖的由分插复用器构成的双向WDM网络

提出了一种新颖的双向波分复用网络结构,由多个分插复用器通过单模光纤连接而成。其中,分插复用器是基于声光效应和光纤布拉格光栅的反射特性制成的。由理论分析和实验得到的结果表明,该器件可实现一定数量信道的光信号的双向分插复用。这种双向波分复用光网络可按要求进行设计,使具有某种特征波长的光信号在设定位置的分插复用器中实现分插复用,使其按所设计的光路在波分复用网络中传输。     

基于Fabry-Perot半导体激光器实现全光波长转换及其最优纵模选择

采用Fabry-Perot半导体激光器作为波长转换器件,利用半导体激光器内部的交叉增益调制效应,通过同时将脉冲信号光与连续探测光耦合到半导体激光器,实现了对波长为1552.62nm、重复速率为2.7GHz的光脉冲信号转换到波长为1548.23nm的连续激光,同时实现了脉冲时间抖动的抑制.实验发现,对于确定的半导体激光器及其工作参数,总存在一个固定的纵模,当探测光的波长与该纵模波长一致时可获得最高的波长转换效率和最大的消光比.理论分析了探测光与Fabry-Perot半导体激光器多纵模间的模式选择对波长转换效 关键词： 纵模选择 波长转换 注入锁定 交叉增益调制     

重构-等效啁啾分布反馈半导体激光器的多信号直调特性

在测量与分析频率响应与动态范围的基础上,研究了重构-等效啁啾分布反馈半导体.直调激光器偏置电流以及调制信号的微波功率对直调结果的影响.将300Mb/s基带信号与1.562 5Gb/s超宽带信号同时直接加载到该激光器上,经过10km单模光纤传输后进行波形、频谱及误码率的检测,结果表明:基带信号与超宽带信号的功率代价分别为1.98dB与0.92dB;该激光器具有良好的多信号直接调制性能,在基于波分复用无源光网络的多业务融合网络中具有重要的应用前景.     

可调谐半导体激光器研究及进展

可调谐半导体激光器是新一代密集波分复用系统以及全光网络中光子交换的关键光电子器件 ,它的运用使得光纤传输系统容量大大增加 ,灵活性和可扩展性大大增强 ,目前已经实现了宽波长范围的连续或准连续调谐 ,并有相应的产品投放市场 .文章介绍了各种基于不同谐振腔结构的可调谐激光器以及各自的调谐机理 ,对不同类型器件在制作以及实际应用中的优缺点进行了比较 .同时总结了国外可调谐半导体激光器的最新进展 ,并对我国可调谐半导体激光器的研制提出了相应的要求     

直接调制光反馈半导体激光器产生超宽带信号

利用直接电流调制光反馈半导体激光器产生了符合美国联邦通信委员会关于室内无线通信频谱限定的超宽带(UWB)微波信号.基于光反馈半导体激光器速率方程组, 数值分析了偏置电流、反馈强度对混沌UWB脉冲信号的影响.研究表明, 混沌UWB脉冲频谱的-10 dB带宽分别随着偏置电流的增大和反馈强度的增强而逐渐增加; 中心频率分别随着偏置电流的增大和反馈强度的增强而逐渐增大.实验中, 产生了中心频率为6.6 GHz, -10 dB带宽为9.6 GHz的混沌UWB信号. 进一步, 通过调节偏置电流和反馈强度, 可实现混沌UWB信号的中心频率和-10 dB带宽的可调谐输出, 实验结果和数值分析相符合.此外, 实验产生的混沌UWB信号经过34.08 km的光纤传输后, 其频谱形状几乎没有发生变化, 表明该方法所产生的混沌UWB信号对光纤色散有较大的容忍度. 关键词： 超宽带 混沌激光 光反馈 直接调制     

Design of wavelength adjustable lasers with photonic crystal based Fabry-Perot etalon for applications in optical network units of wavelength-division-multiplexed passive optical network systems

We propose a novel wavelength adjustable laser (WAL) with a photonic crystal based Fabry-Perot (FP) etalon. This laser will be a promising light source for optical network units (ONUs) of conventional wavelength-division-multiplexed passive optical network (WDM-PON) systems for up-stream transmission. It has the merits of a relatively simple fabrication and operation, wide process tolerance, low-cost, high side-mode suppression ratio, and wavelength-tunable characteristics. The optimization of the device structure and the implementation methods for this type of laser are discussed. Although the WALs in WDM-PON systems are not colorless, each laser can cover several wavelengths. Thus, the required number of different ONUs can be reduced. This approach may be necessary for 10 Gbps upstream transmission in next-generation optical access networks because the 10 Gbps data rate is difficult to achieve by using current colorless schemes.     

光注入提高半导体激光器混沌载波发射机的带宽

外光反馈下的半导体激光器可视为混沌载波发射机.数值研究发现，外部强光注入可以显著提高混沌载波发射机的带宽，带宽提高的程度在一定范围内与注入光的强度成正比.当外部光注入系数k_inj=0.39时，混沌载波的带宽由无光注入时的2.7GHz增大到14.5GHz，提高了5倍多.研究还发现，在相同的注入强度条件下，当注入光的频率比半导体激光器的中心频率高2—4GHz时，可实现最大限度的带宽增强.此外，适当提高半导体激光器的偏置电流也可以在一定程度上提高其产生的混沌载波的带宽. 关键词： 半导体激光器 混沌 带宽     

用滑模变结构控制方法实现外腔反馈式半导体激光器的混沌控制

通过增加外腔反馈式半导体激光器的激光反馈时间，使系统处于混沌状态，再采用滑模变结构控制方法实现这种激光器的混沌控制.该方法的优点是系统既能很快地获得稳定的输出激光，又能根据工程需要实现激光输出功率强度的灵活调整.理论分析和数值计算结果表明控制结果具有很强的稳定性和鲁棒性.研究结果对改善实际激光系统稳态输出的快速性、输出功率的灵活可调性和能量转换效率有较好的参考价值. 关键词： 混沌 外腔反馈式半导体激光器 滑模变结构控制 外腔长度     

Study on the method of controlling chaos in an Er-doped fiber dual-ring laser via external optical injection and shifting optical feedback light

Controlling chaos in an erbium-doped fiber dual-ring laser is studied by injecting an external light and shifting the phase of an optical feedback light. First, the parameters of the externally injected optical signal are adjusted to bring the chaotic laser into a single-period state and a multiperiod state, respectively. In addition, the single-mode locking in a single ring of the laser as well as the dual-mode locking in dual ring of the laser are found. Secondly, the method of optical feedback is used to stabilize chaos by controlling the parameters of the optical devices in an external optical path. We show that the optical negative feedback can stabilize the chaotic laser into a single-period state, while the optical positive feedback can stabilize the chaotic laser into another single-period state and a period-doubling state. Lastly, various dynamical states are produced in the laser by shifting the phase of the optical feedback light.     

Pulse Generation by Mode-Beating in a Dual-Wavelength Injection-Locked Laser

Generating of repetition-rate tunable optical pulses is achieved by mode-beating within a CW-operated Fabry-Perot laser. The repetition-rate was tunable from 6GHz to 32GHz and may be synchronized by a low frequency (500MHz) optical input.     

半导体激光器混沌输出的延时特征和带宽

外腔延时特征和带宽是影响混沌激光应用的两个重要参量.本文将一个单路光反馈的半导体激光器输出的激光部分地注入到另一个双路滤波光反馈的半导体激光器中,从而构成一个具有外光注入的双路滤波光反馈半导体激光器系统,即主从激光器系统,用于抑制混沌激光的延时特征并研究其带宽.数值研究了外光注入系数、反馈强度、抽运因子和滤波器带宽对系统输出混沌激光的延时特征的影响,然后将该系统对延时特征的抑制效果和具有外光注入的单路光反馈半导体激光器系统、具有外光注入的双路光反馈半导体激光器系统、具有外光注入的单路滤波光反馈半导体激光器系统以及无光注入双路滤波光反馈半导体激光器系统进行对比和分析,结果表明本文提出的方案对延时特征的抑制效果最好.然后在本文提出的具有外光注入的双路滤波光反馈半导体激光器系统中,延时特征被有效抑制的参数条件下研究系统输出混沌激光的带宽,结果表明,通过适当选择参数的取值,本文提出的方案可以提高系统输出混沌激光的带宽.     

HDTV/Gigabit Ethernet over bidirectional WDM-PON based on injection-locked Fabry-Perot laser diodes

Bidirectional high definition television (HDTV)/Gigabit Ethernet over wavelength-division-multiplexing (WDM)-passive optical network (PON) based on injection-locked Fabry-Perot laser diodes (FP LDs) as transmitters were proposed and demonstrated. Injection-locked FP LDs, a particularly inexpensive option, are used to replace conventional distributed feedback (DFB) LDs. Services with 77 HDTV channels and 1 Gigabit Ethernet channel connection were successfully demonstrated over 40 km single-mode fiber (SMF) transport. Good performance of bit error rate (BER) and clear eye diagram were achieved in our proposed bidirectional WDM-PON.     

10 Gb/s WDM-PON based on FP-LDs injection locked by downlink optical carrier

We propose and demonstrate a 10 Gb/s wavelength division multiplexed passive optical network (WDM-PON) where subcarriers are employed to transmit the downstream data and optical carriers of the downlink subcarrier modulated (SCM) lights are reused to injection lock Fabry-Perot laser diodes (FP-LDs) for uplink transmission. Experiment results show that a very good BER performance can be achieved for both uplink and downlink at 10 Gb/s. The impact of optical carrier to subcarrier ratio and wavelength mismatching is also investigated.