激光器件 液体激光器

TN248.352006010120基于注入锁模激光器的40Gb/s全光时钟提取=40Gb/sall-optical clock extraction based on the injection mode-locked laser[刊,中]/吕捷(天津大学电子信息学院光纤通信实验室.天津(300072)),于晋龙…∥光学学报.—2005,25(10).—1307-1312利用注入锁模光纤激光器进行时钟提取实验,成功地从40Gb/s伪随机码信号中提取出了40GHz时钟信号。实验中,在注入信号进入环形腔之前先通过一个马赫-曾德尔(M-Z)干涉仪,提高了注入信号中时钟频谱分量的相对大小,从而有利于时钟信号的提取。首先从10Gb/s伪随机码信号中提取出波形很…     

10、20、40Gb/s速率下恶化信号的光时钟提取

报道了一种全部由10GHz带宽的元件构成的、用于时钟提取的双环注入锁模光纤激光器.这种装置集光电振荡器(OEO)与注入锁模光纤激光器的优点于一体,利用它不仅从恶化的数据信号中实现了10Gb/s的位时钟提取,在采用了光电振荡器的分频、锁模光纤激光器的有理谐波锁模以及F-P梳状滤波器的频率倍乘技术以后,还从20Gb/s和40Gb/s的恶化信号中提取出了位时钟.该方案的另一个优点是无码型效应.     

基于光注入Fabry-Perot半导体激光器实现同步全光分路时钟提取与波长转换

提出了一种利用Fabry-Perot（FP）半导体激光器同步提取波长转换的分路光时钟的新方法,并对该方法进行了数值模拟和实验验证.光注入半导体激光器会产生非线性单周期振荡特性,利用交叉增益调制效应及对单周期振荡的微波锁频效应,可从光时分复用信号中提取出波长转换的分路光时钟.采用一个FP半导体激光器作为全光分路时钟提取及波长转换器,数值模拟实现了从波长为1555 nm、速率为2×20 Gb/s的光时分复用信号中提取出波长转换为1550 nm、重复频率为20 GHz的分路光时钟,实验完成了从波长为155024 nm、重复频率为1236 GHz光脉冲信号中提取出相位噪声为-105 dBc/Hz的波长为154591 nm、重复频率618 GHz的分频光时钟.此外还详细研究了注入光功率、波长失谐、FP激光器偏置电流及纵模选择对光时钟提取的影响,实验结果和数值模拟结果符合.该方法在光时分复用混合波分复用通信系统中实现全光解复用及波长路由有着重要的应用价值. 关键词： 波长转换 时钟提取 光注入 非线性动力学     

10 Gb/s全光3R再生的研究

报道了对10Gb／s恶化数据信号的全光3R(再放大、再定时、再整形)再生的实验研究。针对利用基于半导体光放大器的注入锁模环形激光器进行时钟恢复时的码型效应问题,提出了利用梳状滤波器对信号进行预处理。利用这个技术极大的减小了由于码型效应造成的时钟信号的幅度和时间抖动,从恶化的数据信号中恢复出无码型效应的高质量光时钟脉冲。信号整形的关键是光判决门,性能良好的判决门可以进一步提高信号的消光比、减小抖动。研究了基于电吸收调制器的信号再整形。利用上述器件构成的3R再生器,实现了10Gb／s恶化信号的全光3R再生。     

级联马赫-曾德尔干涉仪型不等带宽交错滤波器的设计

为了在10Gb/s+40Gb/s混合系统中提高光学奇偶交错滤波器的带宽利用率,提出了基于两级级联马赫-曾德尔干涉仪(MZI)的全光纤型不等带宽光学交错滤波器的设计方案。通过对耦合器分光比、干涉仪臂长差等结构参量的选择,详细分析了两级级联MZI的不等带宽交错滤波器的传输特性,并选取了理论优化计算的一组数据进行实验。数值分析和实验结果表明,该器件将50GHz的输入信号分离成信道间隔为100GHz的奇偶两路输出信号,其中在3dB处,奇数信道带宽大于30GHz用于10Gb/s传输,偶数信道带宽大于60GHz用于40Gb/s传输。该滤波器较传统的等带宽交错滤波器有更高的带宽利用率,在10Gb/s向10Gb/s+40Gb/s升级过程中作为复用/解复用器具有很大优势。     

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。     

40 Gb/s信号全光3R再生实验

提出一种新型40 Gb/s全光3R再生器方案。采用高精细度法布里-珀罗滤波器进行时钟提取。时钟提取前,通过高稳定光源对输入信号光波长变换实现信号光波长和法布里-珀罗滤波器梳状窗口对准;时钟提取后,接半导体光放大器(SOA)进一步消除时钟信号噪声。全光判决中,采用双半导体光放大器串联增大非线性性能,提高了判决门的响应速度。判决输出接窄带滤波器去除脉冲啁啾拖尾,减小码型效应。实验中,恶化40 Gb/s光脉冲信号通过全光3R再生器可以得到再生脉冲。输入恶化信号时间抖动大于5 ps,脉冲宽度大于16 ps,再生得到的信号时间抖动小于1.5 ps。再生信号相对于输入信噪比改善14 dB。连续稳定工作记录大于15 h。通过实验验证,这种全光3R再生器方案成功地实现了40 Gb/s信号的再生。     

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。     

自启动的非归零/归零码和光电时钟信号发生器及码型转换

采用双波长注入一包含伪随机码发生器与相位调制器的光电振荡器可以同时得到非归零(NRZ)码,归零(RZ)码以及光,电时钟信号输出。该方案使用了光域耦合的双环路结构,在不增加有源器件的条件下实现边模抑制。相位调制器用于反馈调制并同时实现占空比可调的非归零码到归零码的转换。双波长的注入排除了编码信号在振荡器中引入的非时钟频率成分。实验给出了10 Gb/s工作速率下的结果,得到了抖动为637 fs的光信号输出。转换得到的归零码信号占空比约为33%。输出电时钟信号的相位噪声在频偏10 kHz处为-109 dBc/Hz,边模抑制比为58 dB。     

基于F-P腔和SOA 100 GHz及200 GHz全光时钟恢复

解释了当信号速率是法布里-珀罗(F-P)腔的自由光谱区宽度(FSR)的整数倍时,利用F-P腔和基于半导体光放大器(SOA)级联偏移滤波的幅度均衡系统实现全光时钟恢复的原理。从理论上研究了幅度均衡系统中偏移滤波参数对时钟幅度抖动的影响,并且给出了理论上最佳的偏移滤波参数。实验中,为了解决时分复用(OTDM)系统中不同时隙信道信号光相位不同导致F-P腔输出光脉冲幅度严重起伏的问题,采用了对信号光进行波长转换的方法,最终利用FSR为102 GHz的F-P腔和幅度均衡系统成功地分别从102 Gb/s和204 Gb/s归零码开关键控(RZ-OOK)码信号中恢复出了102 GHz和204 GHz的光时钟。其中102 GHz时钟的幅度抖动为8.5%,时间抖动小于236 fs;204 GHz时钟的幅度抖动为9.4%,时间抖动小于251 fs。     

40 Gbit/s all-optical clock recovery based on the injection mode-locked fiber ring laser

All-optical clock recovery is a key technology in all-optical 3R (Re-timing, Re-shaping, Re-amplifying) regeneration. In this paper, we demonstrate an all-optical clock recovery circuit based on injection mode-locked fiber laser. We have successfully extracted 40 GHz optical clock pulse from 40 Gb/s pseudorandom signal. Before the injected signal goes into the ring cavity, we make it pass a Mach–Zender interferometer (MZI) firstly. And thereby the clock component in the injected signal has been increased relatively, which is benefit to the clock recovery. We obtain firstly 10 GHz clock signal with perfect waveform from 10 Gb/s pseudorandom data stream, and then we extract 40 GHz clock signal from 40 Gb/s pseudorandom signal.     

基于UNI开关的40 GHz注入锁模全光时钟提取实验

基于超快非线性干涉仪UNI开关具有超过40 Gbit/s的开关速度,提出一种在锁模环形腔内利用UNI开关进行时钟提取的新方案.按此方案进行实验,对40 Gbit/s伪随机信号进行时钟提取,得到了清晰稳定的时钟脉冲.与利用SOA的交叉增益调制注入锁模时钟提取方案相比,在此方案中注入到SOA的信号功率仅0.5 dBm,降低了7 dB左右,对SOA的运行更安全.     

Single AWG based clock extraction from WDM signals with mixed formats and mixed bit-rates

A simple and flexible simultaneous clock extraction for WDM signals with mixed modulation formats and bit-rates is proposed and demonstrated using a single commercial arrayed waveguide grating (AWG), which acts both detuned multi-channel filter and demultiplexer for the input signals. By using an AWG with 100 GHz spacing, clock extraction from transmitted multi-channel nonreturn to zero (NRZ) and NRZ differential phase shift keying (NRZ-DPSK) signals at mixed bit-rates from 10 to 40 Gb/s with 200 GHz spacing is achieved simultaneously. By cascading a clock recovery module, clock signal can be easily recovered from the preprocessed signals with enhanced clock tones.     

All-optical clock recovery using a ridge width varied two-section partly gain-coupled DFB self-pulsation laser

A 1.55 μm InGaAsP-InP partly gain-coupled two-section DFB self-pulsation laser (SPL) with a varied ridge width has been fabricated. The laser produces self-pulsations with a frequency tuning range of more than 135 GHz. All-optical clock recovery from 40 Gb/s degraded data streams has been demonstrated. Successful lockings of the device at frequencies of 30 GHz, 40 GHz, 50 GHz, and 60 GHz to a 10 GHz sidemode injection are also conducted, which demonstrates the capability of the device for all-optical clock recovery at different frequencies. This flexibility of the device is highly desired for practical uses.     

All-Optical Clock Recovery from NRZ-DPSK Signals at Flexible Bit Rates

We propose and demonstrate all-optical clock recovery （OR） from nonreturn-to-zero differential phase-shift- keying （NRZ-DPSK） signals at different bit rates theoretically and experimentally. By pre-processing with a single optical filter, clock component can be enhanced significantly and thus clock signal can be extracted from the preprocessed signals, by cascading a OR unit with a semiconductor optical amplifier based fibre ring laser. Compared with the previous preprocessing schemes, the single filter is simple and suitable for different bit rates. The clock signals can be achieved with extinction ratio over lOdB and rms timing jitter of 0.86 and 0.9 at 10 and 20 Gb/s, respectively. The output performances related to the bandwidth and the detuning of the filter are analysed. By simply using a filter with larger bandwidth, much higher operation can be achieved easily.     

40 Gbit/s非等幅编码光时分复用传输系统

4× 10Gb s非等幅编光时分复用 (OTDM)传输系统采用增益开关分布反馈式激光器 (GS DFB)产生超短光脉冲 ,通过色散补偿光纤 (DCF)和梳状色散光纤链 (CDPF)实现了脉冲的线性和非线性压缩 ;利用啁啾光纤光栅实现色散补偿 ;在接收端 ,利用电吸收调制器 (EAM)实现了光时分复用信号的解复用 ;同时采用非等幅编码方案提取帧时钟。整个系统经过 12 2km的G .6 5 2光纤传输之后 ,误码率小于 10 - 9。     

提高RZ码偏振度椭球对偏振模色散响应范围的方法

提出了使用适当带宽的光带通滤波器和选择合适的脉冲宽度两种方法来增加RZ码光纤通信系统中偏振度椭球对偏振模色散的响应范围,模拟计算得到了40 Gb/s的 RZ码在不同脉冲宽度以及同一脉冲宽度下不同的滤波器带宽两种情况下偏振度椭球的短轴随偏振模色散的变化情况. 结果表明, 采用这二种方法可以明显地提高偏振度椭球的短轴对偏振模色散的响应范围. 另外, 数值模拟结果还表明对于40 Gb/s的系统滤波器带宽应大于50 Hz, 光源脉宽应在4 ps~10 ps较为合适. 通过实验证明了这二种方案是可行的.