光纤通信光开关的物理基础(续)

3.2　定向耦合器电光开关定向耦合器电光开关是在电光材料 (如L i Nb O3、化合物半导体、有机聚合物 )的衬底上制作 1对条形波导和 1对电极构成 ,如图 5所示 .当不加电压时 ,它是 1个具有 2条波导和 4个端口的定向耦合器 .一般称 1 -3和 2 -4为直通臂 ,1 -4和 2 -3为交叉臂 .图 5　定向耦合器型光开关假设两波导的耦合较弱 ,各自保持独立存在时的场分布和传输系数 ,耦合的影响只表现在场的振幅随耦合长度的变化 .设两波导中的复数振幅分别为 E1(z)和 E2 (z) ,相位常量是β1和 β2 ,其变化规律可用一阶微分方程组表示 [3]d E1(z)dz =-ik12…     

光纤通信光开关的物理基础

光开关是光交换系统的基本元件，也是一种基本的控光器件，本文综述了目前光纤通信中所研究和开发的光通信开关器件的物理原理，并给出各类光开关的阈值条件和典型参量。     

光纤直接耦合微加工型1×2光开关

设计研制了一种新型小体积,低成本的1×2光纤直接耦合微加工型光开关.该器件使用电磁微线圈驱动一封装在微加工柔性框架上的活动光纤,使其对准另两根固定光纤,实现光路转换.驱动电压为5 V,开关时间小于2 ms,插入损耗达到0.9~1.1 dB.器件构造工艺采用了CNC雕刻技术和EDM技术.本文剖析了器件损耗,用有限元软件ANSYS分析了器件的磁场和弹簧受力而优化结构设计,并报告了器件性能测试.     

光波导开关的最新进展

随着光纤通信技术的不断发展，作为光分插复用（OADM）和光交叉互联（OXC）核心器件的光开关作用日益突出。文章从开关单元结构、材料及调制机理三个角度对波导开关进行了划分，阐述了波导开关的基本原理以及当前的研究进展，对面临的一些技术挑战进行了分析，并提出了自己的观点。     

各向异性光折变光开关的原理

提出了利用光折变的各向异性衍射特性在单块LiNbO3 晶体中建立光折变 2× 2开关组件的方案。为减少记录的各光折变全息组件之间的串扰 ,采用局域热固定。基于衍射效率公式 ,分析最佳衍射效率时入射光强比和写入角之间的关系。所建立的光开关具有小型化和垂直的输入 /输出的特点。     

基于2×2光开关的光交换系统研究

本文详细描述了基于光信元（photoniccel）进行交换的光交换系统模型,讨论了光信元的帧结构方法,并完成了2×2LiNbO₃光开关交换单元实验,其技术性能指标为:工作速率155Mb/s;消光比优于20dB;插入损耗小于5dB。     

基于2×2光开关的光交换系统研究

本文详细描述了基于光信元（ｐｈｏｔｏｎｉｃｃｅｌ）进行交换的光交换系统模型，讨论了光信元的帧结构方法，并完成了２×２ＬｉＮｂＯ３光开关交换单元实验，其技术性能指标为：工作速率１５５Ｍｂ／ｓ；消光比优于２０ｄＢ；插入损耗小于５ｄＢ     

第六讲物理与光纤通信

文章通过回顾光纤通信发展的历史，分析光纤通信研究的现状，展望光纤通信发展的未来，阐述了光纤通信发展与物理学发展的密切关系，显示出物理学作为自然科学基础，它在光纤通信技术发展中起核心作用．     

低功耗聚合物Mach-Zehnder热光开关

采用传统的半导体工艺制作了聚合物Mach-Zehnder型热光开关.利用扫描电镜观测波导形貌,通过红外摄像机观测波导的近场输出光斑,在通信波段1550nm波长下测试了器件的输出光谱.在电极上施加直流信号,测得热光开关的消光比为-15dB,驱动功率为16mW.引入直流偏置网络,获得了器件的开关特性曲线,经测量开关上升时间为1.2ms,下降时间为0.8ms.     

低功耗聚合物Mach-Zehnder热光开关

采用传统的半导体工艺制作了聚合物Mach-Zehnder型热光开关.利用扫描电镜观测波导形貌,通过红外摄像机观测波导的近场输出光斑,在通信波段1 550 nm波长下测试了器件的输出光谱.在电极上施加直流信号,测得热光开关的消光比为－15 dB,驱动功率为16 mW.引入直流偏置网络,获得了器件的开关特性曲线,经测量开关上升时间为1.2 ms,下降时间为0.8 ms.     

Placement of hybrid optical amplifier in fiber optical communication systems

In this paper, we investigated the post-, pre- and symmetrical power compensation methods for a different position of hybrid optical amplifier RAMAN–EDFA in fiber link. The effect of increase in signal input power for three power compensation methods is compared in terms of bit error rate, eye closure penalty and output received power. It is found that the post power compensation method is superior to pre- and symmetrical power compensation methods. Further, the effect of variation in length of the standard single mode fiber and dispersion-compensated fiber for three power compensation configurations has also been observed. We observed that RAMAN–EDFA as post power compensation method provides least bit error rate (10^?40) and high output power (12 dBm) at ?15 dBm signal input power at fiber link.     

光纤通信实验系统

设计了多功能光纤通信实验教学系统,能产生外加信号,并将测量信号送到计算机进行数据处理.光纤通信实验激发了学生的学习兴趣,培养了学生的实践能力和创新能力.     

Placement of optimized semiconductor optical amplifier in fiber optical communication systems

This paper deals with the placement of semiconductor optical amplifier for 10 Gb/s non-return to zero format in single mode and dispersion-compensated fiber link. We investigated post-, pre- and symmetrical power compensation methods for different positions of the SOA in fiber link. The effect of increase in signal input power for the three power compensation methods is compared in terms of eye diagram, bit error rate, eye closure penalty and output received power. It is found that the post-power compensation method is superior to pre- and symmetrical power compensation methods. Further, the effect of variation in length of the standard single mode fiber and dispersion-compensated fiber for three power compensation configurations has also been observed. The impact of eye closure penalty is observed for large transmission distances for different signal input powers.     

新世纪的非线笥光纤光孤子通信

全面地论述了非线性光纤光孤子通信的发展以及跨世纪发展的光明前景。     

超高斯型光脉冲在色散管理光纤系统中的传输

从描述超短光脉冲在光纤中传输的高阶非线性薛定谔方程入手,使用傅里叶变换的分裂算符法,通过计算机模拟,研究了超高斯光脉冲在色散管理光纤系统中的传输特性,并考察了超高斯光脉冲在加入随机噪声后传输的稳定性以及脉冲间的相互作用.     

光纤电压传感器设计原理

报道了利用钛酸钡晶体压电效应及多模光导纤维法布里-珀罗型干涉仪来测量电压的原理,装置设计及其实验结果,并讨论了在光学测量中光纤的具体参数及其它因素对测量结果及信噪比的影响.     

微机电光开关

对微机械光开关的特点和应用作了简要的论述 ,并对近年国外几种典型微机械光开关的结构、原理和研制方法作了简要的介绍和评述。这类新型的开关器件的主要优点是串话小 ,插入损耗小 ,消光比高 ,对波长和偏振不敏感 ,且体积小 ,造价低等 ,在光纤通信和光纤测试系统中具有广阔的应用前景     

混沌光通信与OC-48光纤通信的波分复用

数值证实并分析了混沌激光通信与现行光通信的波分复用传输,对于100 GHz的信道间隔,混沌激光通信系统实现了传输速率为1 Gbit/s数字信号的保密传输,现行光通信系统实现了传输速率为2.5 Gbit/s数字信号的传输.研究表明,当现行光通信中脉冲光信号的峰值功率不超过17 dBm时,混沌激光通信可在传输距离80 km内实现并行传输.此外,当现行光通信中脉冲光信号的峰值功率为7 dBm时,系统接收到的信号质量受混沌激光通信的干扰很小,当光纤传输距离从80 km增加到160 km时,对应的眼图开启度从82% 关键词： 混沌光通信 混沌同步 波分复用 信道串扰