基于掺锗光子晶体光纤的可调谐多波长转换器

为了提高光网络中波长资源的使用效率,利用光纤中瞬态受激拉曼散射效应分析理论,设计了一种基于掺锗光子晶体光纤的可调谐四通道波长转换器。由于受激拉曼散射效应的增益随信号光与探测光波长之间的频移量变化,波长转换器各个转换信道波长可由探测光波长调谐。分析了泵浦信号光输入功率对多波长转换器性能的影响,结果表明:随着输入泵浦功率的增大,多路波长转换器的转换性能更好。用OptiSystem对四通道可调谐波长转换进行仿真,结果表明:所设计的波长转换器能够同时实现四通道波长转换,各信道波长可在1 511~1 569nm进行调谐。     

OTDM网与WDM网接口间的码型转换技术研究

利用半导体光放大器(SOA)和光带通滤波器(OBPF)构成了一个全光码型转换器.理论分析了码型转换的原理,得出了码型转换取决于光带通滤波器的3dB带宽以及探测光中心波长相对于光带通滤波器中心波长失谐量的结论,实验测得3dB带宽为0.17nm,失谐量△λ=0.62nm.最后通过仿真实现了10Gb/s数据信号全光归零(RZ...     

一种可调谐的宽带喇曼波长转换器

为了提高宽带波长转换技术的响应速度，采用高非线性光子晶体光纤，设计了一种受激喇曼散射的可调谐全光宽带波长转换器。基于光纤中喇曼效应，对光子晶体光纤喇曼增益谱采取高斯曲线进行拟合，建立了喇曼波长转换器的理论模型，并进行了仿真分析，讨论了光纤长度对转换效率的影响。结果表明，在符合通信系统的条件下，实现了100nm转换带宽，波段为1487nm~1587nm，Q因子随探测光波长变化与喇曼增益谱走势相同，其波长转换质量最优处在喇曼增益系数最大处。该研究对未来光网络的波长转换器波长分配以及光纤长度的配置研究具有参考意义。     

利用SOA和OBPF的40Gb/s RZ到NRZ全光码型变换

全光码型转换技术是实现未来全光网络的关键技术之一,为此提出了一种利用半导体光放大器（SOA）和光带通滤波器（OBPF）的归零（RZ）码到非归零（NRZ）码的信号转换方案。利用通信软件数值模拟了基于40 Gb/s的码型转换,仿真实现了稳定的不同占空比的RZ码到NRZ码的码型转换以及波长转换。     

ROF系统中基于四波混频的全光波长变换的研究

理论分析了基于四波混频(FWM)实现ROF(光载射频系统)全光波长变换.在分析基于高非线性光纤中FWM效应实现全光波长转换的基础上,指出影响转换效率的主要因素,讨论了提高转换效率的几种方法,采用提高非线性系数、光纤长度、调整泵浦光的功率以及信号光和泵浦光偏振方向之间的关系可以有效地提高基于FWM的波长变换效率,从而为在ROF系统中高效实现波长变换技术提供了依据.同时通过仿真实验,验证了已有的理论分析.     

利用半导体光放大器和滤波器组合实现高速波长转换和码型转换

将半导体光放大器(SOA)和滤波器组合使用是实现高速全光信号处理的有效途径。利用半导体光放大器和带宽为0.32nm的可调窄带滤波器同时实现了40Gbit/s的非归零(NRZ)信号的反相波长转换(WC)和非归零到伪归零(PRZ)信号的码型转换,波长转换和码型转换的结果差异取决于滤波器中心波长相对于探测光波长的失谐量。当滤波器的失谐量为-0.24nm时,输出反相的波长转换,此时滤波器起到加速半导体光放大器增益恢复的功能。当滤波器失谐量为 0.41nm和-0.48nm时,得到非归零到伪归零的码型转换,并且产生的伪归零脉冲分别出现在非归零信号的上升沿和下降沿,此时滤波器的作用是将探测光的相位信息转换为强度信息,并且该码型转换结果兼有波长转换的功能。     

基于光纤光参量放大的多通道全光非归零/归零码转换器

提出了一种基于光纤光参量放大器(FOPA)的多通道全光非归零码(NRZ)/归零码(RZ)调制格式转换的方案.该方案中,非归零码信号与同步的时钟抽运光共同注入到高非线性光纤(HNLF)中,由高非线性光纤构成的参量放大器把非归零码信号转换为归零码信号,同时不改变信号光的波长.多通道的码型转换器以两路10 Gb/s的非归零码进行了实验论证.转换后的归零码信号的信噪比(SNR)高于7.6 dB,其脉冲宽度约为30 ps,并且具有3dB的消光比(ER)提高.根据多通道码型转换器的实现原理,该码型转换器可以应用于40 Gb/s或更高比特率的多通道码型变换操作.     

基于光子晶体光纤中SRS的全光组播

为了减轻光通信系统中的网络负载,提高光网络的传输效率,提出一种基于光子晶体光纤中受激拉曼散射效应实现全光组播的理论方法。利用光纤中前向瞬态受激拉曼散射效应的分析理论,对该方法建立理论模型,使用Matlab软件对其进行数值仿真分析。并依据理论模型设计出原理流程图,利用Optisystem软件进行仿真,结果表明经过全光组播后输出的组播信号与组播前原信息光携带的信息一致,且眼图的轨迹线条清晰、张开度良好。验证了该设计方法的可行性。     

基于硫系光纤交叉相位调制的波长转换研究

全光波长转换器(AOWC)是全光通信网络的关 键器件,它是实现光波长路由的必要手段。本文提出了一种 基于硫系光纤交叉相位调制的波长转换方案。将信号光和探测光同时输入普通硫系光纤产生 XPM,然后用光带通滤波器(BPF) 滤得转换光的单个边带,从而实现相位-强度转换,还原出数字信号。本文详细分析了系统 的工作原理,并通过仿真,验证了 方案的可行性。该方案只需1m长度的光纤就能产生显著的XPM,对输入光信号峰值功率的要 求低,信号光可由40 Gb/s的归 零码数字信号驱动MZM调制获得,而不需要特殊的高功率超短脉冲激光。波长在1550 nm处的转换光信号眼图性能良好, 与原始信号相比,只有大约1dB的功率代价。该系统的波长转换的距离可达25 nm。该方案实现简单,不需要因为色散对硫 系光纤做特殊处理,适合于高速光传输系统,具有极大的应用前景。     

双通道全光NRZ/RZ格式转换器设计

提出了一种双通道全光非归零码/归零码调制格式转换的方案.该方案中,非归零码信号与同步的时钟抽取光共同注入到高性能非线性光纤中,由高性能非线性光纤构成的参量放大器把非归零码信号转换为归零码信号,同时不改变信号光的波长.实验论证了10Gb/s非归零码双通道的码型转换器.转换后的归零码信号的光信噪比略低于输入光信噪比,其脉冲...     

基于碲基光纤的可调谐拉曼波长转换研究

通过采用可调谐激光器作为输入光源,提出一种基于碲基光纤的可调谐拉曼波长转换器,其改善了普通波长转换器若想实现一段带宽范围内的波长转换需要多个连续探测激光器的缺陷.基于受激拉曼散射效应建立理论模型,通过理论模型计算可调谐范围,并对其进行仿真验证,同时分析了可调谐范围的影响因素.结果表明,所设计的波长转换器可达到73 nm的可调谐范围,通过仿真得出的可调谐范围与理论分析基本一致,证明了此方案的可行性.     

Wide-range all-optical wavelength conversion usingdual-wavelength-pumped fiber Raman converter

A wavelength conversion scheme based on a fiber Raman converter is proposed, in which an externally injected high power pump laser and the associated Stokes laser are used to assist the Raman conversion process of signal light coded with optical information. Because the Raman gain spectrum in fibers is extremely broad, a wavelength conversion device with wide-range tunability is feasible. We numerically demonstrate that wavelength conversion from 1.31 to 1.42 μm can be realized using a fiber Raman converter at up to 10 Gb/s with an efficiency of 18%. It is also demonstrated that wide range conversion from 1.31 to 1.55 μm for optical fiber communication is feasible at up to 5 Gb/s when the fiber Raman converters are cascaded twice     

低频移拉曼模式多阶级联的1.7 μm激光器

基于固体介质的拉曼频率变换是产生新波段激光的有效技术方案。利用1572 nm KTP光参量振荡器腔内泵浦KGW晶体,实现了1616 nm （2阶）、1638 nm （3阶）、1662 nm （4阶）、1686 nm （5阶）、1711 nm （6阶）拉曼激光输出,其中1711 nm占据主导地位。激光器最大总平均输出功率为1.13 W,最小脉冲宽度为20 ns。该多阶级联拉曼变频对应的单阶平均拉曼频移为86 cm?1,与文献报道的KGW晶体低频拉曼模式相吻合。采用1572 nm KTP光参量振荡器作为拉曼激光器的腔内泵浦源有两个优势,一方面可以有效拓展拉曼变频的输出波长,另一方面可以基于光参量振荡器的脉冲窄化特性为后续多阶拉曼转换提供高强度的泵浦光。通过引入多阶级联拉曼变频的方案,为有效利用固体介质非常规低频移拉曼模式提供了新思路。     

基于碲基光纤SRS效应的全光波长转换研究

通过对碲基光纤拉曼增益谱曲线进行线性拟合,利用光纤中N信道前向瞬态受激拉曼散射效应(SRS:Stimulated Raman Scattering)的非色散限制的分析理论对碲基光纤拉曼波长转换进行了数值模拟,并对影响拉曼波长转换的因素进行了分析,同时与普通硅基光纤拉曼波长转换进行了比较。结果表明:在采用同样功率泵浦信号光的情况下,较普通硅光纤波长转换而言,利用碲基光纤进行拉曼波长转换采用的光纤长度较短,且得到的峰值转换效率高。     

基于掺TiO2光纤的拉曼放大器特性研究

为探索能够应用于集总式拉曼放大的新型光纤材料,采用掺TiO₂光纤作为增益介质分别设计了一阶、二阶拉曼放大器。给出了高功率转换效率且增益平坦的泵浦参数配置方案,在总泵浦光功率不变的情况下对比了掺TiO₂光纤的一阶、二阶拉曼放大器与掺GeO₂光纤的二阶拉曼放大器的增益特性。仿真结果表明,在L波段60nm的谱宽范围内,32dBm的泵浦光前向注入长达6 km的掺TiO₂光纤对3 dBm的信号光进行二阶拉曼放大,其功率转换效率可达41.57%,增益平坦度仅为1.14 dB,对比掺GeO₂光纤的二阶拉曼放大器具有更平稳的输出增益。     

基于双向二级喇曼抽运的偏振控制研究

为了发展具有实用价值的受激喇曼全光偏振控制方法,根据光纤中受激喇曼散射矢量理论和光纤随机双折射效应设计了基于双向二级喇曼抽运的全光偏振控制方案,构建了偏振吸引理论模型,采用严格数值迭代算法对该偏振控制方案进行了仿真分析,并完成了偏振控制方案最佳工作性能的优化设计。结果表明,当信号光波长为1550nm、功率为0.1mW、一级抽运光和二级抽运光的功率分别为1W和4W、其偏振态都为（0,1,0）、光纤长度为3km时,信号光偏振度可达0.85以上,且信号光强度波动低于35%。该方案有效降低了作用光波功率、减弱了信号光输出强度噪声,并提高了信号光输出偏振度。     

微弱光纤声发射信号检测电路建模与仿真

采用双波长稳定技术可克服光纤声发射传感器正交工作点偏移产生的信号衰减与失真,但会造成输出光微弱而难以检测。针对该问题,给出一种光纤声发射信号检测电路设计方案,建立了光电管、前置运放、电流转换的子模型及系统模型,分析了系统噪声特性与稳定性,并采用通用电路模拟软件PSPICE进行仿真验证,仿真实验结果表明,采用该设计方案能有效展宽频带和提高信噪比,可用于频带宽度为318 kHz与幅值低达1 nA的光电流检测。     

Wavelength conversion based on nonlinear polarization rotation in gain transparent SOA

We describe an all-optical wavelength conversion scheme for 1310 nm to 1550 nm based on nonlinear polarization rotation in a gain-transparent semiconductor optical amplifier(GT-SOA) which brings in the assistant light to improve the property of the converted light.From the SOA carrier density equations,the 1310 nm-to-1550 nm wavelength conversion scheme is analyzed by the Jones matrix.The phase shift between TE and TM modes and the converted light are simulated at bit rate of 30 Gbit/s.We also analyze the influence of the input signal power,the injected current and the assistant light power on the extinction ratio of the converted light.