双环结构级联型全光缓存器

提出了一种基于平行排列3×3耦合器的双环结构全光缓存器(DLOB)的级联方案,分析了单级和级联结构的缓存原理及读写方式,通过分析半导体光放大器(SOA)的噪声性能,得到光缓存器输出性能丰要由读写操作阶段注入的控制光功率及SOA的工作电流决定的结论,提出了在反馈式光缓存器中实现单级多圈和多级缓存的可能性,并搭建了一个两级的缓存系统,实验验证两级级联各缓存9圈时,输出信号光的功率几乎没有减少,信噪比(SNR)下降不到4 dB.理论分析和实验都表明,级联型光缓存器能够实现从纳秒级到毫秒级的缓存.可以满足未来光包交换(OPS)发展的需要.     

全光缓存器研究的新进展

光数字分组交换是全光网的最终选择,全光缓存器是全光数字分组交换网的关键部件,在全光路由器、全光信号处理、射频光子学应用(相阵天线)等领域有广泛的应用前景.随着慢光技术的发展,全光缓存器的研究正成为当前研究热点.阐述了基于电诱导透明原理的慢光缓存器、以啁啾光栅为存储体的光栅型缓存器,以及以光纤为存储体的光纤环路型缓存器的原理、研究进展和存在问题,讨论了设计原则和改进措施.     

光纤型缓存器的研究进展

对评价全光缓存器的技术指标作了评述,指出数字光缓存器并不仅仅起拷贝作用,而且要满足同步以及读写控制等要求.阐述了前向型、反馈型、SBS慢光型以及光纤光栅等不同结构的光纤型全光缓存器的原理、优缺点以及存在问题,指出目前尚没有任何一种全光缓存器达到比较理想的功能与指标,应该向一个综合的全光缓存系统发展.     

全光缓存器的研究进展

作为全光包交换网络的重要元件,全光缓存器正成为当前的研究热点.文章介绍了近年来全光缓存器的研究进展,包括慢光型全光缓存器、光纤延迟线型全光缓存器和光纤环型全光缓存器,系统总结了各种缓存器的工作原理和优缺点,并创新性地提出了一种基于复合调制长周期光栅的新型缓存器,该缓存器具有结构简单、成本低廉等优点.     

具有动态增益均衡特性的低噪声全光增益箝位EDFA

针对全光增益箝位EDFA噪声指数恶化以及用于WDM系统时增益动态变化两个问题,提出具有动态增益均衡特性的低噪声全光增益箝位EDFA,在35 nm范围内,输入信号功率在-40 dBm到0 dBm之间变化时,增益变化被箝制在1 dB范围内,同时保持单波长输入噪声指数＜4.5 dB,多波长输入增益谱不平坦度＜04,噪声指数＜5.5 dB,有效解决了以上问题.     

全光缓存器的研究进展

综述了在全光传送网向以包交换为基础的全光交换网过渡的关键技术之一:全光缓存器的研究进展,介绍了各种全光缓存器的原理、性能,并讨论了其发展方向.     

大范围可调的双环全光缓存器的控制技术的研究

分析了基于平行排列3×3耦合器的双环结构全光缓存器的原理,提出了4种全光缓存器的读写方法:正相光脉冲控制法,反相光脉冲控制法,正相电脉冲控制法和反相电脉冲控制法,介绍了0.89 π相移的调节方法,构建了一个环长63 m的光缓存器的实验系统,实验不仅验证了4种读写方法,而且结果表明,当缓存圈数超过20圈时,反相光脉冲控制法是唯一可行的方法,实验还发现使用光脉冲控制法时,为了抑制噪声需要提高控制激光器的偏置电流,使控制光的直流分量在500 μW～1 mW之间,或者注入不同于信号光和控制光的直流光.使用电脉冲控制法时,也必须注入直流光来抑制噪声.     

具有动态增益均衡特性的低噪声全光增益箝位EDFA

针对全光增益箝位EDFA噪声指数恶化以及用于WDM系统时增益动态变化两个问题,提出具有动态增益均衡特性的低噪声全光增益箝位EDFA,在35 nm范围内,输入信号功率在-40 dBm到0 dBm之间变化时,增益变化被箝制在1 dB范围内,同时保持单波长输入噪声指数<4.5 dB,多波长输入增益谱不平坦度<0.4,噪声指数<5.5 dB,有效解决了以上问题.     

功率均衡对于双环全光缓存器中双波长信号的质量改善

信号在双环全光缓存器中进行缓存,是利用信号光和控制光在SOA中进行交叉相位调制来实现的.而对两个波长信号同时进行缓存将存在相位和增益不均衡问题,从而影响了输出信号的质量.本文提出了一种利用SOA的饱和特性对双波长信号进行功率均衡,而后写入缓存器的方法,使不同峰值功率信号获得相同的增益和相位调制,从而改善输出信号的质量.实验得到了速率为2.5 Gb/s的NRZ码数据包缓存16圈的结果,信号缓存时间达到16.5 με.输出信号的消光比为8 dB,信噪比8.1 dB.     

基于SOA互增益调制双折射效应的全光2-4电平编码转换

提出了一种利用半导体光放大器(SOA)的互增益调制(XGM)的双折射效应实现全光2-4电平编码转换的方法.两路2-电平强度调制光信号正交偏振合波后,沿SOA的主轴进入,利用SOA的偏振调制实现被调制信号光的偏振调制,通过检偏输出4-电平强度调制光,从而实现2-4电平调制的编码转换.     

半导体光放大器的超快动态增益特性

提出了一种包括载流子密度脉动(CDP)、载流子加热(CH)和光谱烧孔(SHB)效应在内的半导体光放大器(SOA)的时域动态模型。利用该模型分析了半导体光放大器中的增益饱和、超快增益动态以及光脉冲在增益饱和半导体光放大器中的波形畸变,其中重点考虑了超短脉冲的情况。模拟计算表明,对于10ps量级以下的短脉冲,分析半导体光放大器的动态增益特性时,不能忽略载流子加热和光谱烧孔等带内超快非线性效应的影响。     

基于单端SOA波长转换器的消光比特性分析

对一种基于单端半导体光放大器(SOA)的交叉增益调制型(XGM)全光波长转换器结构建立了动态理论模型,以这个模型为基础分析了抽运光功率、探测光功率、剩余反射率、转换波长转换间隔、注入电流对转换后探测光的输出消光比的影响.结果表明,利用单端SOA实现波长转换比普通SOA实现波长转换将获得更好的输出消光比特性.     

增益调制型波长转换中信号光波长的选择

增益调制型波长转换中 ,为得到转换后信号最大的消光比 (ER) ,信号光波长应该比半导体光放大器 (SOA)的小信号增益峰值波长长。采用分段模型 ,考虑了SOA中增益谱的不对称性以及增益峰值波长随载流子密度的漂移 ,深入研究了信号光功率 ,ER ,参考光功率 ,波长以及SOA注入电流对选择信号光波长λpk ,s 以及消光比改善量的影响。模拟计算表明 ,信号光功率每增加 3dB ,λpk ,s 就需向长波长移动约 7nm。信号光ER增加、参考光功率增加以及SOA注入电流的增加 ,λpk ,s 需向短波长移动。消光比改善量随信号光功率和电流的增加而显著增加 ,随信号ER的增加而降低 ,但是参考光功率和波长变化时影响不大     

基于半导体光放大器的光单稳态触发器

为实现全光缓存中的光读写控制和光逻辑判断,提出并实验验证了一种基于半导体光放大器(SOA)双环结构的全光单稳态触发器。此触发器的稳态与非稳态激射不同的光波长,状态间静态消光比超过40 dB,切换时间仅仅为1-2个环腔周期,控制信号光波长范围大。通过减小环腔长度可进一步减小两状态之间切换时间,并可作为光缓存的控制单元。     

增益钳制半导体光放大器的静态特性分析

采用增益钳制半导体光放大器 (GC SOA)的时域模型 ,计算并分析了GC SOA的静态特性。分析表明 ,在同样的注入电流下GC SOA较普通SOA的 3dB饱和输出功率有所提高 ,并且在GC SOA的增益饱和之前其增益一直稳定在阈值处。还用外腔反馈的方法构成GC SOA ,并对其静态特性进行实验研究。     

半导体光放大器全光波长转换的理论研究

根据半导体光放大器中载流子密度变化与光场强度变化的速率方程,利用半导体光放大器实现波长变换的理论模型,并且数值计算了各种入射波(方波、锯齿波、三角波、高斯波)调制情况下模型的响应状况。数值计算的结果表明,半导体光放大器在全光波长转换中具有很好的线性响应特性和较高的转换速率。     

TOAD中半导体光放大器的动态增益响应及光脉冲传输特性研究

讨论了太赫兹光非对称解复用器中半导体光放大器 (SOA)对具有不同能量和脉宽的控制脉冲的动态增益响应 ,研究了不同的逆时针信号脉冲和控制脉冲时延的情况下通过 SOA后的逆时针信号脉冲的功率和相位变化。     

半导体光放大器(SOA)皮秒增益和折射率非线性的数值模拟

从速率方程出发 ,采用分段模型对半导体光放大器 (SOA)的皮秒增益和折射率非线性进行了数值模拟 ,具体分析了注入光脉冲引起的载流子浓度的变化、输出光脉冲时域波形的畸变、注入光脉冲引起的增益和位相变化 ,以及输出光脉冲上的频率啁啾。     

TOAD中半导体光放大器的动态增益响应及光脉冲研究

讨论了太赫兹光非对称解复用器中半导体放大器（ＳＯＡ）对具有不同能量和脉宽的控制脉冲的动态增益响应，研究了不同的逆时针信号脉冲和控制脉冲时延的民政部下通过ＳＯＡ后的地针信号脉冲的功率和相位变化。