基于光纤交叉相位调制效应的全光位时钟提取技术

对利用光纤交叉相位调制效应实现全光位时钟提取的过程进行了说明和分析;重点分析了色散位移光纤的长度和入射信号的脉宽和强度、以及走离对输出时钟信号的影响;对时钟信号的啁啾特性进行了讨论和分析。     

基于半导体光放大器的非归零信号时钟恢复

提出了一种基于半导体光放大器加窄带光纤光栅滤波器,将非归零信号转换为伪归零信号,再把伪归零信号注入到主动锁模环行腔激光器进行时钟提取的非归零信号时钟恢复方案.利用该方案实现了10 Gb/s伪随机非归零信号的全光时钟恢复,对工作原理和结果进行了分析和讨论.实验证明该方案具有结构简单,调整容易,输出波形好的特点.     

40 Gb/s窄脉冲预啁啾归零码色散管理传输

通过数值计算的方法，对40Gb/s带有预啁啾和无啁啾的窄脉冲归零码在色散管理光纤链路中的传输特性进行了比较，计算发现，脉冲的预啁啾会与光纤的高阶色散共同作用，并增强高阶色散对传输的影响，只有在高阶色散得到很好补偿以后，窄脉冲带啁啾的归零码（CRZ）的传输特性才会好于无啁啾的归零码。对不同的入射脉冲条件和传输链路参量存在相应的预啁啾最佳值。     

基于SOA光纤环镜的NRZ信号时钟分量提取的数值模拟

采用半导体光放大器(Semiconductor Optical Amplifier, SOA)的分段模型,对基于SOA光纤环镜的非归零 (Non-Return-to-Zero, NRZ)信号时钟分量提取进行了数值模拟.SOA光纤环镜可以将NRZ信号转化为包含其时钟分量的伪归零(Pseudo-Return-to-Zero, PRZ)信号给出了2.5Gb/s下的模拟计算结果,并与实验结果进行了比较,进一步给出了10Gb/s下的模拟计算结果.     

啁啾艾里光束在非局域介质中的传播特性

本文基于包含非局域非线性效应的非线性薛定谔方程,采用分步傅里叶变换方法,详细研究了竞争非局域非线性介质中啁啾艾里光束的传输动力学特性。结果表明:啁啾可以改变单艾里光束的传输速度,且啁啾越大,脉冲偏移速度越大,但啁啾对光束的呼吸周期和振幅影响却不大。当初始输入为啁啾双艾里光束时,在弱非局域介质中,啁啾会使两光束间的排斥力增强,从而影响孤子的呼吸周期;而在强非局域介质中,两光束的相互作用较为复杂,表现为结构复杂的准周期特性,啁啾会导致准周期结构的周期变化,且随着啁啾绝对值的增大,准周期结构的周期变大,光束衍射增强。     

基于半导体激光器注入锁定的全光时钟提取EI北大核心CSCD

提出并分析验证了一种基于半导体激光器注入锁定实现的全光时钟提取方案。方案中,借助半导体激光器的注入锁定过程,可以将光归零(RZ)码信号中的载波和一个时钟分量依次锁定两个半导体激光器获得光场的锁相输出,通过输出分量的叠加,得到所需的同步时钟信号。实验中,采用两个分布反馈(DFB)型半导体激光器,成功地获得了10 Gb/s光RZ码信号的时钟信号。这一方案在注入功率的动态范围、可调谐性、信号波长稳定性要求等方面都表现出了很好的灵活性,并具有可集成潜力,是一种实用性很强的新方法。     

基于半导体激光器注入锁定的全光时钟提取

提出并分析验证了一种基于半导体激光器注入锁定实现的全光时钟提取方案。方案中,借助半导体激光器的注入锁定过程,可以将光归零(RZ)码信号中的载波和一个时钟分量依次锁定两个半导体激光器获得光场的锁相输出,通过输出分量的叠加,得到所需的同步时钟信号。实验中,采用两个分布反馈(DFB)型半导体激光器,成功地获得了10 Gb/s光RZ码信号的时钟信号。这一方案在注入功率的动态范围、可调谐性、信号波长稳定性要求等方面都表现出了很好的灵活性,并具有可集成潜力,是一种实用性很强的新方法。     

半导体光放大器环镜的非归零信号时钟分量提取

对基于半导体光放大器非线性环镜的非归零信号时钟分量提取进行了数值模拟和实验研究。不仅采用半导体光放大器的分段模型分别对简化方案和抽运一探测方案进行了2．5Gbit／s下的数值模拟，而且实验上采用这两种方案分别将2．5Gbit／s的非归零信号转换为包含其时钟分量的相应的伪归零信号。模拟计算结果与实验结果吻合得很好。实验和模拟结果均表明：采用简化方案时转换输出的伪归零信号所包含的时钟分量的强度小于采用抽运一探测方案的情况。10Gbit／s下的模拟计算结果表明在码型效应尚能容忍的前提下简化方案工作速率的上限小于抽运一探测方案。     

一种新型多速率归零码全光帧时钟提取系统

提出了一种新型的、低成本的多速率归零(RZ)码全光帧时钟提取方案。采用低精细度的法布里-珀罗滤波器(F-P)直接提取不同速率的帧时钟,保证帧时钟的快速建立和快速消失。利用不同的偏振延时干涉仪(PDI)和低自由光谱区(FSR)的法布里-珀罗滤波器构成组合滤波器以实现多速率帧时钟提取。利用半导体光放大器(SOA)的自增益调制效应(SGM)对组合滤波器提取的帧时钟进行整形,降低帧时钟的幅度噪声和时间抖动。实验中,利用光开关切换不同的偏振延时干涉仪构成不同自由光谱区的组合滤波器实现了10 GHz、20 GHz和40 GHz的帧时钟提取,得到了高质量、低时间抖动的多速率帧时钟信号。     

光栅不理想特性对不同调制码型的光传输系统的影响

分析了光纤光栅不理想特性的产生机理，对以啁啾光纤光栅为色散补偿器的10Gb/s光传输系统中，啁啾光纤光栅的不理想特性包括群时延纹波、反射纹波及光栅通带带宽对采用归零码(RZ)、非归零码(NRZ)以及载波抑制归零码(CSRZ)三种调制格式传输系统性能的影响进行了详细的数值分析和比较. 同时进行了基于光纤光栅色散补偿的1500km无误码传输实验，通过对啁啾光纤光栅由于不理想特性的差别而导致对实际传输系统不同信道性能影响的比较，进一步验证了仿真分析的正确性. 关键词： 光传输 啁啾光纤光栅 不理想特性 调制码型     

All-optical clock recovery from 10-Gb/s NRZ data and NRZ to RZ format conversion

A non-return-to-zero (NRZ) to pseudo-return-to-zero (PRZ) converter consisting of a semiconductor optical amplifier (SOA) and an arrayed waveguide grating (AWG) is proposed, by which the enhancement of clock frequency component and clock-to-data suppression ratio of the NRZ data are evidently achieved. Alloptical clock recovery from NRZ data at 10 Gb/s is successfully demonstrated with the proposed NRZ-to-PRZ converter and a mode-locked SOA fiber laser. Furthermore, NRZ-to-RZ format conversion of 10 Gb/s is realized by using the recovered clock as the control light of terahertz optical asymmetric demultiplexer(TOAD), which further proves that the proposed clock recovery scheme is applicable.     

Multiwavelength All-Optical Clock Recovery of Non-Return-to-Zero Data

A novel scheme of all-optical clock recovery from mutiwavelength non-return-to-zero （NRZ） data stream is proposed and demonstrated. The chirp induced by a chirped fibre Bragg grating and a semiconductor optical amplifier is used to enhance the clock. The clock is recovered after injecting the enhanced signal into the scheme based on the stimulated Brillouin scattering. The experiment is carried out and the dual-wavelength clock is recovered. This novel scheme can realize clock recovery of multiwavelength NRZ signal in the total wavelength range of 3.3nm. This clock recovery technology is transparent to the data bit rate and modulation format, also without pattern dependence.     

Fiber-fault monitoring technique for passive optical networks based on fiber Bragg gratings and semiconductor optical amplifier

A novel monitoring method for in-service fault indemnification in passive optical networks (PONs) is proposed and demonstrated experimentally. The proposed monitoring technique is based on fiber Bragg grating (FBG) sensors and fiber laser scheme, and a semiconductor optical amplifier (SOA) is used to serve as a gain medium. By detecting the number of the wavelength lasing, the fiber-fault can be monitored without affecting the in-service channels. Moreover, the strain behavior on the FBGs has also been discussed.     

Multiple-element photonic microwave true-time-delay beamforming incorporating a tunable chirped fiber Bragg grating with symmetrical bending technique

We experimentally demonstrate a novel scheme for a multiple-element photonic microwave true-time-delay device with high tunability based on a tunable chirped fiber Bragg grating without center wavelength shift. We achieve the different true time delay by controlling the grating period of a chirped fiber Bragg grating based on the symmetrical bending technique as a multiwavelength signal source is applied to carry microwave signals. The proposed method does not require the complex structure of systems, wavelength tuning, and synchronization of optical devices such as tunable bandpass filters and optical input signals. We achieve the tunabilty of the time delay for a microwave signal carried over an optical signal in a range from 1 to 230 ps.     

40Gb/s光时分复用传输光纤光栅补偿色散研究

用精密扫描掩模法写入宽阻带啁啾光纤光栅,掩模板背面两端各10％长度处镀有按4阶高斯函数透过率的膜,写入的啁啾光栅的时延纹波最大值为20ps。为减少写入光纤光栅的偏振模色散,研制了新的低偏振模色散光纤光栅补偿写入法。采用补偿写入法前的平均微分群时延为9．1406 ps;采用补偿写入法后的平均微分群时延为0．1521 ps。并利用低偏振模色散光纤光栅对40Gb／s光时分复用系统在普通G．652光纤传输122km的色散进行了补偿实验,功率代价为1．5dB。     

基于单个光纤光栅的Sagnac干涉仪的理论与实验研究

提出了一种结构新颖的Sagnac干涉仪,分析计算了所含光纤光栅分别为均匀Bragg光栅和线 性啁啾光栅时的透射响应,得到了均匀光栅Sagnac环的解析解,发现含均匀光栅时可得到间隔均匀的通带结构,而含啁啾光纤光栅时只能得到间隔非均匀的通带结构.这两种结构都可 能有应用价值,前者可用在密集波分复用系统中,后者可用在光纤传感领域中.实验制作了 两种通带间隔不同的、通带数分别为8和16的多通带滤波器,实验证实了理论计算得到的结果. 关键词： 光纤光栅 Sagnac干涉仪 光学滤波器     

Millimeter-wave pulse generation based on pulse reshaping using superstructure fiber Bragg grating

A novel optical approach is proposed to generate millimeter wave (MMW) pulse signal based on the pulse reshaping of superstructure fiber Bragg grating (SSFBG). In our scheme, one input pico-second Gaussian pulse is transformed into n Gaussian pulses by the SSFBG reshaping firstly, and then the pulse train is replicated to form a required frequency modulation MMW optical pulse envelope by the linear chirped fiber Bragg grating (LCFBG) or other highly dispersive element. The high-speed photodetector (PD) and band-pass filter can transform the MMW optical pulse into an MMW pulse signal ultimately. Depending on this scheme, MMW signals with frequency up to 10 GHz can be easily generated by the completed fiber components.     

莫阿光纤光栅的光谱特性及其在光分插复用器中的应用

从耦合模理论出发，结合莫阿光纤光栅的结构特性，运用分段均匀和传输矩阵法对幕阿光纤光栅的光谱特性进行了理论分析和数值计算；详细研究了线性啁啾莫阿光纤光栅的滤波特性，在此基础上，提出了一种新型的基于线性啁啾莫阿光纤光栅的光分插复用器的结构设计方案。     

基于光纤光栅的标准具

提出并研制出了一种基于光纤光栅的新型光学标准具.这种新型标准具技术采用大啁啾取样光栅制作,可用于光纤光栅传感解调系统中.通过调节大啁啾取样光栅的啁啾系数和取样函数,使透射谱具有法布里-珀罗标准具的特性.运用传输矩阵法进行了模拟计算并进行了实验验证.由于采用已经比较成熟的标准光纤光栅写入方法,基于光纤光栅的标准具性能可靠,适合规模生产,在光纤光栅传感技术上有重要的应用.