基于光纤XPM光学生成UWB信号的方法

提出了一种基于色散位移光纤(DSF)的交叉相位调制(XPM)效应的超宽带(UWB)光学生成方法。该方法首先利用DSF的XPM效应实现高功率的高斯泵浦光对低功率的直流探测光的交叉相位调制,然后利用光纤布拉格光栅(FBG)对探测光进行鉴频,实现相位调制到强度调制的转换,从而获得单周期UWB信号。利用光子仿真软件对方案进行了仿真实验,得到了中心频率分别为7GHz和6.95GHz、相对带宽分别为143%和145%的UWB信号,验证了所提方法的可行性。同时,研究了输入信号脉冲宽度、FBG的反射率、鉴频器的类型对产生的单周期UWB脉冲信号波形和频谱的影响。仿真实验的结果表明,该方案对输入信号脉冲宽度不是过宽的情况下具有良好的容忍度,光学高斯带通滤波器、波分复用器和FBG等光滤波器均可作为鉴频器,采用FBG优点是可通过改变反射率灵活地调整产生的UWB脉冲信号的波形。     

基于非线性光学环镜中SOA的XPM效应生成UWB信号的研究

利用非线性光学环镜(NOLM),提出了一种基于半导体光放大器(SOA)的交叉相位调制(XPM)效应生成超宽带(UWB)信号的方法,设计了系统结构,并进行了仿真实验,得到了中心频率约为6.7GHz、相对带宽约为161%的UWB信号,该信号符合美国联邦通信委员会(FCC)标准,从而验证了该方法的可行性。另外,所生成的UWB信号的中心频率及带宽还具有可调性。     

同时产生二阶及三阶超宽带信号的研究

提出了一种利用SOA(半导体光放大器)的增益饱和效应及XGM(交叉增益调制)效应同时产生二阶及三阶UWB(超宽带)信号的方案,分析了其工作原理,并采用光子模拟软件进行了仿真实验,得到了中心频率为6GHz、相对带宽为143%的二阶信号和中心频率为8GHz、相对带宽为120%的三阶信号,两者均符合FCC(美国联邦通信委员会)对UWB信号的规定。同时,还分析了输入脉冲信号宽度、探测光及泵浦光功率对生成的UWB信号的影响。     

基于SOA-XGM的对称型UWB信号光学产生的研究

文章提出了两种利用SOA(半导体光放大器)的XGM(交叉增益调制)和FBG(光纤布拉格光栅)光学生成对称型UWB(超宽带)信号的新方法.分析了该方法的工作原理并进行了仿真实验,分别得到了符合FCC(美国联邦通信委员会)标准的中心频率为5.35 GHz、相对带宽为114％以及中心频率为4.7 GHz、相对带宽为132％的...     

同时产生二阶及三阶超宽带信号的研究北大核心

提出了一种利用SOA(半导体光放大器)的增益饱和效应及XGM(交叉增益调制)效应同时产生二阶及三阶UWB(超宽带)信号的方案,分析了其工作原理,并采用光子模拟软件进行了仿真实验,得到了中心频率为6GHz、相对带宽为143%的二阶信号和中心频率为8GHz、相对带宽为120%的三阶信号,两者均符合FCC(美国联邦通信委员会)对UWB信号的规定。同时,还分析了输入脉冲信号宽度、探测光及泵浦光功率对生成的UWB信号的影响。     

超宽带脉冲信号的光学生成方法研究

近年来超宽带(UWB)通信技术迅猛发展,在测量、雷达技术、民用和军事无线通信中有着重要的应用,UWB-over-fiber技术已经成为目前研究的热点,其中就包括UWB脉冲信号的产生方法。区别于传统的电子学方法,光子学产生方法不受电子瓶颈制约,可以实现很高的带宽,并且具有抗电磁干扰、重量轻、结构紧凑的优点。通过对比国内外本领域研究成果,讨论及总结了以下三种原理的UWB脉冲信号的光学生成方法:1)相位调制-强度调制转换(PM-IM);2)半导体光放大器(SOA)的非线性效应;3)频谱塑形和色散所致频域-时域映射,然后对各种方案进行了对比分析。     

基于半导体光放大器的组播实验研究

提出了一种基于半导体光放大器(SOA)的组播实验方案,首先利用谱展宽和谱切片得到多波长脉冲源,将其作为探测光并与信号光共同注入到SOA中,利用SOA的交叉增益调制(XGM)效应,信号光与每一个波长的脉冲光发生作用,在SOA输出端通过可调光带通滤波器(TBDF)得到每一波长的变换后信号,实现光信号的组播过程。在实验中,10 Gb/s的归零(RZ)码作为信号光,而由多波长脉冲源产生的4波长脉冲光作为探测光,在探测光波长附近分别得到了与编码信号光逻辑取"非"的信号。     

光生脉冲无线超宽带发生器的研究

脉冲无线超宽带（IR-UWB）是超宽带技术（UWB）最经典的实现方式之一,产生脉冲宽度在亚纳秒级别,能利用具有低占空比的基带窄脉冲序列来携带信号。IR-UWB的发生器可以灵活的产生脉冲信号,并且具有体积小、质量轻、噪声小、可调性高和抗电磁干扰等优势。文中具体研究了五种IR-UWB脉冲信号的光学生成方法,分别是利用光脉冲压缩产生IR-UWB脉冲信号、基于相位调制和偏振分束器IR-UWB脉冲信号、基于相位调制和切趾光纤光栅产生IR-UWB脉冲信号、利用光学带通滤波器产生IR-UWB脉冲信号以及基于半导体激光器产生IR-UWB脉冲信号。通过对比国内外在本领域的研究成果,讨论和总结了以上几种IR-UWB的光学生成方法,并比较各种实现方法的优缺点。     

基于SOA增益饱和效应生成UWB信号的研究

光纤传输超宽带信号(UWB over fiber)的提出解决了UWB传输距离短的问题,成为国内外研究的热点课题,如何在光域中生成UWB是该系统的关键技术之一。对称形UWB(doublet)与常用的单周期高斯脉冲信号(monocycle)相比,在低频部分的功率谱密度较低,在UWB系统中有更好的性能。为此提出了利用半导体光放大器(SOA)的增益饱和效应生成对称形UWB信号的方法,并进行了仿真实验,得到了符合美国联邦通信委员会(FCC)标准的中心频率为8.3GHz,相对带宽约为142%的对称形UWB信号,验证了该方法的可行性。     

基于SOA和EAM的全光超宽带脉冲波形调制

提出了一种基于半导体光放大器(SOA)和电吸收调制器(EAM)实现超宽带(UWB)脉冲波形调制(PSM)的方案,利用SOA的交叉增益调制(XGM)和增益饱和效应产生高斯单边带(monocycle)信号,利用EAM的交叉吸收调制(XAM)效应控制泵浦光与monocycle信号的叠加,进而实现UWB PSM。与其它方案相比,本文方案具有结构简单、易于控制和色散管理相对简单的优势。利用OptiSystem7.0软件进行了仿真研究,分析了输入信号功率、调制速率和光源波长对UWB PSM信号的影响,研究了UWB PSM信号在光纤中的传输特性。结果表明,本文方案对输入信号波长不敏感。给出了输入信号功率和调制速率的优化范围。     

基于SOA增益效应直接生成UWB信号的研究

提出了两种利用半导体光放大器（SOA）不同的增益效应产生超宽带（UWB）信号的方法。一种方法是利用两个光源和SOA的交叉增益调制（XGM）效应产生UWB,另一种方法是利用一个光源和SOA的增益饱和效应产生UWB信号。分析了这两种方法的工作原理,进行了相关的仿真实验,分别得到了符合美国联邦通信委员会（FCC）标准的UWB...     

基于SOA—XGM的超宽带脉冲信号的光学产生法

超宽带技术（UWB）在无线通信、雷达、传感等多个领域有着重要的应用,由低损耗、高带宽的光纤传输的UWB光传输系统,即UWB over fiber,是目前国内外研究的热点课题,如何在光域中生成UWB信号是该系统的关键技术之一。为此提出了一种利用半导体光放大器（SOA）的交叉增益调制（XGM）效应和布拉格光纤光栅（FBG）...     

基于级联调制器和四波混频效应的24倍频微波信号的光学生成

提出了一种基于级联马赫-曾德尔调制器 (MZM)和半导体光放大器(SOA)的24倍频微波信号 光学生成方案,具有覆盖频段高、杂波抑制效果好等优点。在本方案中,低频微波信号分别 通过两个级联 MZM对连续光源进行调制,调节直流偏置使两个MZM均工作在最大偏置点,以抑制奇数阶光分 量;进一 步调节两个MZM的调制深度,并结合可调谐电相移器(TEPS)和可调谐光相移器(TOPS)引入相 移,完全抑 制第2个MZM输出的±2阶光分量和光载波,得到±4阶光分量;再经过SOA发生四波混频(FWM )效应,形成±12 阶光分量;滤波后拍频可以获得24倍频微波信号。最后,搭建了实验和仿真系统,分别以11．0GHz,11.5GHz和12.0GHz的微波信号为驱动,得到间隔为264、276GH z和288GHz的±12阶光边带,有效验证了方案的可行性。     

基于半导体光放大器环形腔的全光频率倍增/恢复

提出了一种利用具有干涉作用的半导体光放大器(SOA)环形腔实现全光频率倍增/恢复的新方法,该方法同相关实验比较具有显著优势.数值结果表明:2.5 GHz的光脉冲序列注入SOA环形腔,可输出重复频率为5～25 GHz振幅均衡、与入射光偏振无关的光脉冲序列;SOA的偏置电流对SOA环形腔输出脉冲振幅的均衡度影响显著,对于基频为2.5 GHz和10 GHz输入脉冲序列分别存在一最佳的SOA偏置电流值;从传输速率为2.5 Gbit/s的27-1伪随机信号中可提取出重复频率为分别2.5 GHz和5 GHz的幅度均衡的时钟信号.     

Experimental investigation on slow light via four-wave mixing in semiconductor optical amplifier

Optical buffer is a key component in all optical information processing systems.Slow light at room temperature via four-wave mixing (FWM) in semiconductor optical amplifier (SOA) is experimentally investigated.Time delay of 0.40ns is achieved for a sinusoidal modulation signal at 0.1 GHz, corresponding to a delay bandwidth product (DBP) of 0.04.Factors that affect the experimental results are discussed.It is found out that the variable optical delay via FWM in SOA can be controlled either electrically by changing the SOA bias or optically by varying the pump power or pump-probe detuning.     

基于注入锁定法布里-珀罗型激光二极管的超宽带信号产生技术

提出了一种基于三波长注入法布里-珀罗型激光二极管(FP-LD)产生超宽带(UWB)信号的方案。在FP-LD不同激射模式中注入一路信号光和两路直流探测光,实现多波长变换并得到两路反码输出和一路正码输出;再通过光纤进行色散走离,使不同波长信号之间产生时延,形成UWB脉冲,最后经过光电转换产生UWB信号。对所提出的UWB信号产生方案的原理进行分析,并对UWB信号的波形以及频谱特性进行了实验研究。在此基础上,进行了1.25Gb/s非归零码(NRZ)信号注入FP-LD产生差分编码UWB信号的实验。实验产生的UWB脉冲信号半峰全宽最小为83.3ps,10dB谱宽约为4.6GHz,其频宽比为107%。     

基于半导体光放大器的光学向量矩阵乘法器的实现方法

提出了一种基于半导体光放大器(SOA)的光学向量矩阵乘法器(OVMM)的实现方法。与传统的向量矩阵乘法器相比,本文方法采用的是非空间光的实现方案,且SOA的增益补偿作用可对计算所得的光功率进行校正,从而提高计算精度。对提出的方法进行了1×2向量与2×2矩阵乘法运算的实验验证,结果表明可以实现向量矩阵乘法器的运算功能。利用SOA的大范围增益可调特性,可有效提高信号动态范围,利于多路信号间均匀性的改善,且易于集成。