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…     

基于半导体光放大器四波混频效应的多种调制格式的波长转换实验

实验报道了利用半导体光放大器(SOA)的四波混频(FWM)效应实现多种码型的波长转换.其中对于非归零(NRZ)信号实现了从单信道到三信道的多波长转换.调制速率从10 Gb/s到40 Gb/s均实现多波长转换.对于归零(RZ)信号分别实现了20 Gb/s和40 Gb/s的RZ格式的波长转换和40 Gb/s的载波抑制归零(CSRZ)格式的波长转换,利用光纤布拉格光栅(FBG)作为带陷滤波器消除共轭光和抽运光之间的串扰.对于非归零差分相移键控(NRZ_DPSK)信号分别实现了20 Gb/s和40 Gb/s的波长转换,利用实验室自制的光纤延时干涉仪进行NRZ-DPSK信号的解调.基于FWM效应的转换光的输出消光比大于7 dB,转换后消光比退化约为3 dB.     

一种不等带宽光学梳状滤波器

提出了一种新型—Michelson—三面镜FabryPerot型50GHz不等带宽光学梳状滤波器设计方案,分析和模拟表明:该器件将一路信道间隔为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传输对于将来的40Gb/s系统,该器件具有优势.     

2×40 Gb/s OCDM using superstructure fiber Bragg gratings en/decoder

A 7-chip, 280 Gb/s optical code-division multiplexing (OCDM) system incorporating quaternary phase coding and decoding superstructured fiber Bragg gratings (SSFBGs) is experimentally demonstrated. Only ordinary phase masks and sub-micrometer precision are needed to fabricate the encoding and decoding SSFBGs. Interchannel interference noise is also considered and evaluated, 2-channel 40 (Gb/s)/channel(2×40 Gb/s) signal transmission is demonstrated.     

2×40 Gb/s OCDM using superstructure fiber Bragg gratings en/decoder

A 7-chip, 280 Gb/s optical code-division multiplexing (OCDM) system incorporating quaternary phase coding and decoding superstructured fiber Bragg gratings (SSFBGs) is experimentally demonstrated. Only ordinary phase masks and sub-micrometer precision are needed to fabricate the encoding and decoding SSFBGs. Interchannel interference noise is also considered and evaluated, 2-channel 40 (Gb/s)/channel (2×40 Gb/s) signal transmission is demonstrated.     

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。     

NRZ码全光帧头识别器研究

提出了一种基于太赫兹非对称光解复用器结构的NRZ码全光帧头识别方案.通过注入辅助的连续光,解决了信号在SOA中的竞争,实现三态到两态的转换.对40 Gb/s信号的数值分析表明,这种方案可获得消光比为13.29 dB的判决识别信号输出.对非线性相移差偏离的影响进行了分析,结果表明如果限制非线性相移差的偏离小于0.1 rad,仍然可获得消光比13 dB以上的判决识别信号输出.对2.5 Gb/s帧头信号的判决实验表明,理论分析结果与实验相符.     

Upstream dispersion management of 25 Gb/s duobinary and PAM-4 signals to support 0–40 km differential reach

We extensively discuss 25 Gb/s per wavelength capacity in both IEEE and ITU-T standardization to support the increasing bandwidth requirement. In this Letter, we propose to use the optical dispersion compensation technique in an optical line terminal(OLT) combined with a bandwidth-limited electro-absorption modulated laser in an optical network unit to achieve 25 Gb/s capacity for the upstream link. We evaluate the positive and negative dispersion tolerances of 25 Gb/s electrical duo-binary(EDB) and pulse-amplitude modulation(PAM-4) signals. We achieve 39.5 and 31 d B upstream loss budgets for the 25 Gb/s EDB and PAM-4 signals by using-600 and-500 ps∕nm optical dispersion compensation in OLT, respectively, both supporting 0–40 km differential reach.     

基于电吸收调制器的解复用器窗口特性分析及优化

数值模拟了基于电吸收调制器 (Electro absorptionmodulator,EAM)解复用器的开关窗口特性 ,在考虑邻道串扰和强度抖动 (由同步偏离和时间抖动导致 )的光时分复用数值模型中对解复用信号的误码率进行分析。数值模拟结果表明 ,电吸收调制器的窗口特性 (消光比和窗口宽度 )满足 4× 10Gb/s的光时分复用通信系统中解复用器的要求 ;在小的偏置电压下 ,邻道串扰和解复用器的透过率特性必须仔细考虑以达到最小的误码率 ;在大的偏置电压下 ,较大的射频幅度将会使解复用信号误码率最小     

Adaptive digital backward propagation based on variance of intensity noise

An adaptive digital backward propagation(ADBP) algorithm is proposed and experimentally demonstrated based on the variance of the intensity noise. The proposed algorithm can self-determine the unknown nonlinear coefficient γ and the nonlinear compensation parameter ξ. Compared to the scheme based on the variance of phase noise, the proposed algorithm can avoid the repeated frequency offset compensation and carrier phase recovery. The simulation results show that the system's performance compensated by the proposed method is comparable to conventional ADBP schemes. The performance of the proposed algorithm is simulated in40/112 Gb/s polarization-division multiplexing(PDM)-quadrature phase-shift keying(QPSK) and 224 Gb/s PDM-16-quadrature amplitude modulation(QAM) systems and further experimentally verified in a 40 Gb/s PDM-QPSK coherent optical communication system over a 720 km single-mode fiber.     

二阶偏振模色散对高速高斯光脉冲在单模光纤中传输的影响

研究二阶偏振模色散（PMD）对高斯光脉冲在单模光纤中传输产生的影响，给出输出光脉冲的时域表达式。分析表明，输出光脉冲在每个基本偏振态上仍保持高斯形状，但其频率啁啾及脉宽等特性都已改变，文中对这些变化与二阶偏振模色散之间的关系进行了讨论。通过比较10Gb/s和40Gb/s的光传输系统中二阶偏振模色散的影响，可以发现，若规定脉冲展宽不能超过脉宽的十分之一，40Gb/s系统所能容忍的二阶偏振模色散极限值比10Gb/s系统小一个数量级。     

Fifty-five km reach,bidirectional, 400 Gb/s(40×10 Gb/s), channel-reuse DWDM–PON employing a self-wavelength managed tunable laser

We experimentally demonstrate a channel-reuse bidirectional 10 Gb∕s∕λ long-reach dense wavelength-division multiplexing passive optical network(DWDM-PON) and an optical beat-noise-based automatic wavelength control method for a tunable laser used in a colorless optical network unit(where λ· wavelength). A55 km, bidirectional, 400 Gb/s(40 × 10 Gb∕s) capacity channel-reuse transmission with 100 GHz channel spacing is achieved. The transmission performance is also measured with different optical signal to Rayleigh backscattering noise ratios and different central wavelength shifts between upstream and downstream in the channel-reuse system.     

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.     

基于半导体光放大器进行光标签提取的性能分析

利用半导体光放大器增益饱和数学模型,第一次分析了基于单个半导体放大器进行光标签提取的节点性能.通过对半导体光放大器的参量分析和优化,仿真显示,对于标签速率2.5 Gb/ s 、净荷速率40 Gb/s 的光分组包,提取的标签消光比可达到13 dB.     

两类喇曼光纤放大器的研究

以Photonic Transmission Design Suite(PTDS)仿真试验平台为基础，对单信道40Gb／s光纤传输系统中的两类RFA进行了研究和比较，并对各自系统进行了优化．最后指出，现有的依赖DCF进行色散补偿的方法在40Gb／s光纤传输系统中不再适用．     

差分相移键控和开关键控信号的混合传输实验

实验完成了42.8 Gb/s差分相移键控(DPSK)信号和9.95 Gb/s开关键控(OOK)信号的混合传输。光纤链路总长410 km,由四个放大段组成。每个放大段由标准单模光纤(SSMF)和色散补偿光纤(DCF)构成,采用掺铒光纤放大器/分布式拉曼放大器(EDFA/DRA)混合放大,42.8 Gb/s DPSK信号采用单端检测。给出了差分相移键控信号与开关键控信号分别在单路和混合传输410 km后的眼图光谱图以及误码率曲线。     

一种40Gb/s单信道光纤通信系统中的动态色度色散补偿

提出了一种用于40 Gb/s单信道光纤通信系统中的动态色度色散(CD)补偿技术。采用2×2光开关,色散补偿光纤(DCF)等器件构成可调节色度色散补偿器;提取中心频率为12GHz的窄带电功率信号作为反馈信号控制可调节色度色散补偿器,提取的窄带电功率值随系统中的累积色度色散值的增大而减小。实验证明,整个补偿系统的最长响应时间为0.7 s;补偿范围和补偿精度分别为81.55 ps/nm和5.28 ps/nm,通过增加光开关的数量和缩短每段色散补偿光纤的长度可以进一步提高补偿范围和精度。通过对比补偿前后系统的眼图可以看出:该系统能有效地补偿40 Gb/s光纤通信系统中动态变化的色度色散。     

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。     

利用非线性光纤环镜160Gb/s到10Gb/s解时分复用

研究了160 Gb/s光时分复用(OTDM)系统的解复用技术.针对160 Gb/s速率的特点,对高非线性光纤(HNLF)的光纤环镜(NOLM)特性及解复用进行了数值仿真.计算了低信号光时间抖动下解复用误码特性对时钟与信号的走离及时钟功率的依赖关系.计算了三种走离值消光比随时钟功率增加的变化趋势并给出:存在一个能获得最大的解复用窗口消光比、并能降低相邻信道串扰的合适的时钟功率范围.利用自制的基于电吸收调制器和压缩技术的超短光脉冲源建立了160 Gb/s OTDM实验系统,测量了不同信号光功率下NOLM的消光比,它基本不随信号增大而变化,在信号功率为7.3 dBm时仍大于23 dB.利用上述装置实现了无误码的160 Gb/s到10 Gb/s全光解复用.     

偏振模色散补偿控制中偏振度技术的性能

基于主偏振态理论，导出了光信号偏振度的解析表达式.并对40 Gb/s光传输系统中的信号偏振度受各种因素的影响进行了数值模拟，包括啁啾、脉冲形状、脉冲宽度、自发辐射噪声以及消光比等.结果表明，偏振度技术能有效地监测和控制40 Gb/s系统中小于37.5 ps的偏振模色散.而且发现就最大化偏振度技术对差分群延时的容许范围而言，脉冲的1/e强度半宽取0.45个位宽（11.25 ps）是最优的.