基于SOA中XGM,XPM效應(yīng)的全光波長變換研究.pdf

1、全光波長變換是高速、大容量WDM光纖通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)波長路由的關(guān)鍵技術(shù)，它克服了“光-電-光”波長變換的電瓶頸效應(yīng)，能夠有效緩解WDM網(wǎng)絡(luò)由于波長爭用所造成的網(wǎng)絡(luò)阻塞。同時，在全光3R再生技術(shù)中的全光判決部分，全光波長變換也一直是研究的熱點(diǎn)。半導(dǎo)體光放大器SOA具有很強(qiáng)的非線性特性，使得其成為在全光波長變換中很受青睞的光器件，使用其進(jìn)行波長變換具有轉(zhuǎn)換效率高、功耗小等優(yōu)點(diǎn)?；赟OA的波長變換主要基于交叉增益調(diào)制(XGM)，交叉相位調(diào)制(

2、XPM)和四波混頻(FWM)三種原理，本文即針對前兩者進(jìn)行了研究。
　　 本論文的主要工作如下：
　　 (1)理論分析。對于波長變換中的關(guān)鍵器件SOA，論文首先對其進(jìn)行了理論分析，研究了SOA的非線性效應(yīng)，對其載流子特性、增益特性、以及傳輸函數(shù)等特性進(jìn)行了分析。然后對XGM波長變換進(jìn)行理論分析，推導(dǎo)了信噪比、消光比以及誤碼率之間的關(guān)系，并分別對其進(jìn)行理論模擬和數(shù)值計算分析。再后對XPM進(jìn)行原理的分析，介紹并分析了基于太赫

3、茲光學(xué)非對稱解復(fù)用器(TOAD)結(jié)構(gòu)的變換。
　　 (2)仿真分析。利用Optisystem軟件對基于SOA的XGM和FWM原理的波長變換進(jìn)行仿真和分析。首先模擬了高斯脈沖和脈沖序列在SOA中的傳輸，得出了碼型效應(yīng)。然后模擬了XGM的波長變換，分別改變輸入控制脈沖功率、連續(xù)光功率、SOA偏置電流、線寬增強(qiáng)因子α以及模式限制因子Γ對波長變換輸出波形的影響。
　　 (3)實(shí)驗(yàn)研究。針對XGM型波長變換，進(jìn)行40Gbit/s的