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相似文献
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1.
纳秒量级开关时间的全光纤磁光开关   总被引:2,自引:2,他引:0  
翁梓华  朱金攀  何竞彦  陈智敏  卓勇 《光子学报》2012,41(12):1441-1446
采用磁光晶体薄膜、半波片、偏振分束器、偏振合束器和高速法拉第转子等元器件研制了一种具有新型光路的1×2全光纤磁光开关,以用于全光网络通信.采用雪崩晶体管设计和制作了多种纳秒脉冲发生器,用于驱动法拉第转子中的微型螺线管.对螺线管的尺寸和结构布局进行了优化设计,并分析螺线管的磁场强度和自感系数等性能参量,以提高磁光开关的开关速度.磁光开关的性能测试结果表明,纳秒脉冲上升时间为2~5ns、脉冲宽度为6~12ns、脉冲幅值为30~150V.磁光开关的插入损耗为1.55dB,串扰为23.69dB,消光比为-23.69dB,开关时间为100~400ns.该全光纤磁光开关的开关时间已达到纳秒量级.  相似文献   

2.
翁梓华  朱金攀  何竞彦  陈智敏  卓勇 《光子学报》2014,41(12):1441-1446
采用磁光晶体薄膜、半波片、偏振分束器、偏振合束器和高速法拉第转子等元器件研制了一种具有新型光路的1×2全光纤磁光开关,以用于全光网络通信. 采用雪崩晶体管设计和制作了多种纳秒脉冲发生器,用于驱动法拉第转子中的微型螺线管. 对螺线管的尺寸和结构布局进行了优化设计,并分析螺线管的磁场强度和自感系数等性能参量,以提高磁光开关的开关速度. 磁光开关的性能测试结果表明,纳秒脉冲上升时间为2~5 ns、脉冲宽度为6~12 ns、脉冲幅值为30~150 V. 磁光开关的插入损耗为1.55 dB,串扰为23.69 dB,消光比为-23.69 dB,开关时间为100~400 ns. 该全光纤磁光开关的开关时间已达到纳秒量级.  相似文献   

3.
林建潇  吴九汇  刘爱群  陈喆  雷浩 《物理学报》2015,64(15):154209-154209
通过一道光改变另一道光的传输路线是光子集成网络中重要而长远的目标, 然而, 由于硅材料的光学非线性较弱, 在硅材料上实现开关的全光控制难以实现. 因此本文提出了一种由光梯度力驱动的纳米硅基光开关, 实现了硅基光开关的全光控制. 该光开关由一个部分悬空的微环谐振器和一个交叉波导结构构成, 当通入一道控制光时, 悬空的微环谐振器在光梯度力的作用下发生弯曲, 微环谐振器的谐振波长随之发生变化, 从而实现光信号的传输路线发生改变. 该光开关利用纳米光子制造技术在标准绝缘体上硅晶圆上制造, 实验数据得出其最小消光比为10.67 dB, 最大串扰为 -11.01 dB, 开关时间分别为180 ns和170 ns. 该光开关具有尺寸小, 响应速度快, 低损耗和可拓展等优点, 在片上集成光路、高速信号处理以及下一代光纤通信网络中具有潜在应用.  相似文献   

4.
汤宇  武保剑  严伟  文峰  邱昆 《光子学报》2023,(10):206-215
以马赫-曾德尔干涉仪光开关单元组成的4×4 Benes光交换芯片为例,研究了光交换芯片中的相干问题。理论推导了光交换芯片输出端口与输入端口之间光场的变换关系,揭示了信号和串扰的产生规律,分析了光开关状态对串扰相干强度的影响。仿真研究表明:相干串扰对信号插损的影响可以忽略;在不同光开关组合状态下,光交换芯片的串扰波动可达7 dB。根据相干光束之间的相位关系,提出一种等效去除光交换芯片中串扰相干性的方法。另外,对串扰大小对通信误码率的影响进行了实验评估。  相似文献   

5.
WDM光网络串扰特性分析与实验研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
提出了WDM光网络系统串扰分析统一的数学模型,分析比较了WDM光网络系统各种串扰的起源与特征,实验研究了不同的非相干串扰代价下,WDM光网络系统的功率代价.对应1dB功率代价下,得出WDM光网络系统对应非相干串扰代价容限小于-20dB的结果.  相似文献   

6.
无论是光路交换还是光突发交换,都离不开有光开关矩阵组成的光交叉连接节点(OXC).OXC节点是组建波分复用光网络的基本单元,OXC节点引入的串扰成为限制其投入实用的主要原因.理论分析了基于扩展Benes(DB)结构和改进扩展Benes(GMDB)结构的三种典型OXC结构中的带内串扰,结果表明基于DB结构和GMDB结构的OXC节点可以完全消除低于二阶的各类串扰.数值模拟了基于两种结构的OXC节点中带内串扰的积累特性,发现基于GMDB结构的OXC节点能大大降低串扰引起的功率代价,实验测量了8×8DB结构和GMDB结构中串扰的影响,实验结果证实了GMDB结构的低串扰特点.同时与基于DB结构的OXC节点相比,基于GMDB结构的OXC节点对光开关串扰系数的要求放宽了5 dB,大大降低了对光开关隔离度的要求.  相似文献   

7.
叶新威  马卫东  黄晓东  赵建宜 《光子学报》2014,40(12):1789-1792
报道了由两个N×N三维多模干涉耦合器和一段阵列相移波导组成的三维光开关.首先利用导模传输法分析了三维多模干涉耦合器的一般成像原理,并推导出了其成像位置以及相位矩阵.在此基础上,通过场传输矩阵法建立了光开关的传输方程.利用该传输方程计算得到了光开关工作时,阵列相移波导的相位条件,并通过三维有限差分光束传输法进行仿真验证,给出了光开关工作时的插损、串扰指标,以及光开关输出功率随相移波导相位变化的关系.  相似文献   

8.
级联光交叉连接和光分插复用系统串扰研究   总被引:2,自引:1,他引:1  
分析了光网络节点串扰产生的原因以及级联光交叉连接(OXC)和光分插复用(OADM)系统的串扰,对级联系统进行模拟,计算并分析了光开关隔离度、上路信号的功率差对系统误码率的影响,得出了光开关隔离度是产生串扰的主要原因、在光开关前进行功率均衡有利于提高系统误码性能等结论.  相似文献   

9.
光轨网络是一种能够利用成熟的光学器件实现带宽灵活分配和信息交换的新型网络.串扰是限制光轨网络的物理层性能及其扩展性的重要因素.本文讨论了典型的光轨网络节点中异频串扰和同频串扰的产生原因,理论分析了两者对光轨网络的物理层传输性能的影响.给出了3种串扰性能的评价方法.以密集波分复用技术为应用背景,分别搭建了器件隔离度为20 dB和30 dB的、具有3个节点5个波长且单波长速率为2.5 Gbps的光轨网络,仿真了串扰在光轨网络中的传播过程,并计算了光轨网络的误码率、功率代价和相对串扰.理论分析和仿真结果表明:光滤波器、解复用器和复用器是光轨网络中串扰产生的关键器件,且提高器件的隔离度等性能对于提高光轨网络的传输性能会有较显著的效果;在密集波分复用条件下,串扰对单波长速率为2.5 Gbps的光轨网络的误码率和功率代价具有显著的影响,从而限制了光轨网络实际可用的节点数目.  相似文献   

10.
密集波分复用条件下的光轨网络串扰分析与仿真   总被引:1,自引:1,他引:0  
光轨网络是一种能够利用成熟的光学器件实现带宽灵活分配和信息交换的新型网络.串扰是限制光轨网络的物理层性能及其扩展性的重要因素.本文讨论了典型的光轨网络节点中异频串扰和同频串扰的产生原因,理论分析了两者对光轨网络的物理层传输性能的影响.给出了3种串扰性能的评价方法.以密集波分复用技术为应用背景,分别搭建了器件隔离度为20dB和30dB的、具有3个节点5个波长且单波长速率为2.5Gbps的光轨网络,仿真了串扰在光轨网络中的传播过程,并计算了光轨网络的误码率、功率代价和相对串扰.理论分析和仿真结果表明:光滤波器、解复用器和复用器是光轨网络中串扰产生的关键器件,且提高器件的隔离度等性能对于提高光轨网络的传输性能会有较显著的效果;在密集波分复用条件下,串扰对单波长速率为2.5Gbps的光轨网络的误码率和功率代价具有显著的影响,从而限制了光轨网络实际可用的节点数目.  相似文献   

11.
Wang W  Zhou H  Yang J  Wang M  Jiang X 《Optics letters》2012,37(12):2307-2309
We report on an experimental 3×3 thermo-optical switch on silicon on insulator. By controlling a single combined phase shifter, light from any input waveguide can be directed to any output waveguide, showing a simple control method and highly integrated structure as compared to the conventional multiway optical switches. Furthermore, the proposed optical switch can be generalized to be a 1×N and N×N optical switch without an extra phase shifter. The switch is fabricated by complementary metal oxide semiconductor technology. By experiment, full 3×3 switching functionality is demonstrated at a wavelength of 1.55 μm, with an average cross talk of -11.1 dB and a power consumption of 97.5 mW.  相似文献   

12.
利用四个Au纳米棒组成的类矩形纳米棒四聚体结构设计了一种基于偏振态控制的光开关,并采用有限元法研究了该结构对入射光偏振态的响应特性.研究发现,该结构的透射光谱对入射光的偏振方向具有很强的依赖性,当入射光的偏振角度变化π/2时,其特征峰的开关比分别能达到27.81dB和21.65dB.分析表明,该结构的开关效应主要由不同偏振态下所导致的水平双纳米棒和竖直双纳米棒之间的近场耦合强度不同而实现,该结构透射系数与偏振角度的关系服从Malus law.此外,通过改变类矩形纳米棒阵列结构参数,研究了结构参数对其光开关响应特性的影响.在此基础上,通过改变阵列的周期参数,研究了入射光水平偏振和垂直偏振下周期参数对单元结构透射光谱的影响.该研究结果能够为可调谐双波长偏振光开关的设计提供理论依据.  相似文献   

13.
Optical switches are useful for various optical systems. This paper describes a new form of optical transmission system, using 1 × 6 optical switch with built-in optical multiplexer. The insertion loss of the optical switch was 3.1 dB (including filter loss of 1.4 dB). This switch is useful for a traffic monitoring system, and its transmission characteristics were measured. The measured signal-to-noise ratio is 44 dB when the switch is applied to a 2-km video transmission line.  相似文献   

14.
Optical switches are useful for various optical systems. This paper describes a new form of optical transmission system, using 1 × 6 optical switch with built-in optical multiplexer. The insertion loss of the optical switch was 3.1 dB (including filter loss of 1.4 dB). This switch is useful for a traffic monitoring system, and its transmission characteristics were measured. The measured signal-to-noise ratio is 44 dB when the switch is applied to a 2-km video transmission line.  相似文献   

15.
采用非对称X结耦合器设计并研制了GaAs1×4Mach-Zehnder型光开关列阵。简述了非对称X结和相应的光开关列阵的工作原理及器件的设计和制作过程。在波长为1.15μm的光波下测量单元器件,得到了小于-20dB的串音和小于12V的开关电压,器件的光波导传输损耗约为7dB/cm。文中最后分析了导致器件中串音和损耗的各因素,并提出了可能的改进方法  相似文献   

16.
底彩慧  周常河 《光学学报》2007,27(7):275-1278
提出了一种基于达曼光栅的动态光耦合器,通过控制装置中达曼光栅位移参量,可实现入射光束的分束或合束以及两者之间的动态转换。适当选择达曼光栅类型可实现任意N×M的动态光耦合。实验中以1550 nm光波长为例,对1×8达曼动态光耦合器进行测量,测得其实现光开关功能时插入损耗为0.43 dB,实现光分束功能时均匀性达到0.03,单路插入损耗均值为10.5 dB。该实验装置易于调节、体积小、能耗低,且关键元件达曼光栅制作工艺成熟,易于批量化生产。特别是在实现中大规模光交换阵列时,该方案就具有更明显的优越性,有实用意义。  相似文献   

17.
4×4自由空间光开关结构及其矩阵分析   总被引:10,自引:5,他引:5  
罗风光  曹明翠  谢胡  周新军  罗志祥  徐军 《光学学报》2004,24(12):1677-1680
光开关是全光通信网络中的一种重要的光无源器件。提出了一种4×4自由空间光开关的结构设计方法,并进行了矩阵理论分析。该4×4光开关具有新颖的光模块化结构,该光开关结构仅由偏振分束组合棱镜,λ/4波片,λ/2波片,直角棱镜,全反镜和偏振光调制器组成,对光开关的控制与输入光束的偏振态无关。所有的输出端口可以和输入端口无阻塞地互连交换。这种新型的光开关结构具有光学元件少,结构紧凑,模块化,与偏振无关的特点。基于4×4光开关的矩阵分析得到了路由控制表,为4×4光开关从任意输人端口到任意输出端口的路由控制状态提供了理论分析手段,从而可以方便地实现无阻塞地光交换开关矩阵的路由控制功能。  相似文献   

18.
In this paper, we propose a full-bandwidth reconfigurable optical add/drop multiplexer (ROADM) equipped with multiplexer/demultiplexer (MUX/DEMUX) and switch array. Based on the pairwise multimode interference (MMI) and side-ported MMI, the full-bandwidth MUX/DEMUX is achieved. The switch array based on microring resonators (MRRs) can achieve the function of the wavelength selective switches. By designing the second-order series-coupled MRR structure, using thermo-optic effect, the switch is able to get a switching ratio above 16 dB. The proposed ROADM system shows good performance for application in dynamic optical networks.  相似文献   

19.
We proposed an optical true time delay (TTD) for phased array antennas (PAAs) composed of 2×2 optical MEMS switches, single-mode fiber delay lines, and a fixed wavelength laser diode. A 3-bit TTD for 10 GHz PAAs was implemented with a time delay error less than ± 0.2 ps.  相似文献   

20.
N × N集成光开关阵列模型   总被引:9,自引:8,他引:1  
王章涛  余金中 《光子学报》2003,32(7):773-776
报道了由2N个1 × N 多模干涉马赫-曾德尔光开关组成的N × N光开关阵列结构,分析了这种结构的开关阵列优势和局限性.用场传输矩阵方法建立了1 × N多模干涉光开关的光场传输方程.给出了光开关阵列从任一输入端输入、从任一输出端输出时阵列开关的工作条件.在上述原理及理论基础上分析了4×4光开关阵列的结构和工作条件.  相似文献   

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