基于單端SOA的全光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器的理論和實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、全光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器是自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)中波長(zhǎng)級(jí)交換的關(guān)鍵光電子器件。在眾多實(shí)現(xiàn)全光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換的方案中，基于半導(dǎo)體光放大器（SOA）的交叉增益調(diào)制型波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器研究的最為成熟也最具實(shí)用化前景，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)換效率高和轉(zhuǎn)換波長(zhǎng)范圍寬等優(yōu)點(diǎn)，但存在的主要問(wèn)題是輸出消光比退化，尤其是向上轉(zhuǎn)換時(shí)退化更嚴(yán)重。本文在國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（863－2002AA312160）和武漢市科技攻關(guān)光通信專項(xiàng)（2002100513013）項(xiàng)目的資助下，采用單端SOA來(lái)實(shí)

2、現(xiàn)交叉增益調(diào)制型波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換，在解決輸出消光比退化的同時(shí)，又保持了其他方面的優(yōu)點(diǎn)。論文對(duì)基于單端SOA的交叉增益調(diào)制型波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行了深入的理論和實(shí)驗(yàn)研究，研究成果主要包括以下幾個(gè)方面： （1）分析了全光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器的研究意義，概括了全光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器的實(shí)現(xiàn)方案。 （2）建立了單端SOA全光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器的理論模型。首先分析了幾種不同的靜態(tài)數(shù)值模型，包括忽略ASE噪聲的靜態(tài)模型和考慮ASE噪聲和端面反射的靜態(tài)模型，然后建立了單端SOA

3、的動(dòng)態(tài)模型，最后建立了分析SOA的動(dòng)態(tài)增益的解析模型。這些模型的建立為單端SOA的參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。 （3）以SOA理論分析模型為基礎(chǔ)，從理論上分析單端SOA波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器的輸出性能，主要包括輸出消光比特性、啁啾特性、轉(zhuǎn)換效率和增益恢復(fù)特性，研究這些性能指標(biāo)和探測(cè)光功率、平均泵浦光功率、波長(zhǎng)間隔、注入電流、后端面反射率和放大器長(zhǎng)度之間的關(guān)系。比較了單端SOA波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換方案和普通SOA方案的輸出性能，結(jié)果表明：通過(guò)參數(shù)的優(yōu)化選擇，