基于半导体光放大器临界激射状态的同相波长转换

基于半导体光放大器处于放大和激射之间的临界状态 ,实现了同相波长转换 ,转换后光信号与泵浦光信号有相同的比特系列 .运用放大器中存在的自发辐射光子诱发的受激辐射和入射信号光子诱发的受激辐射之间的竞争很好地解释了实验结果 .结果表明 ,此种波长转换结构简单、输出消光比不退化     

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。     

基于光子晶体光纤的受激拉曼散射全光波长转换研究

基于光纤中前向瞬态受激拉曼散射效应分析理论,利用光子晶体的高非线性特性,对光子晶体光纤拉曼波长转换进行了数值分析,并建立了全光波长转换设计方案的理论模型,给出了设计原理框图及实现方法。用OptiSystem对四路探测光进行波长转换仿真,仿真结果表明:所设计的全光波长转换器同时对四路探测光实现波长转换,转换输出的信号光码型和输入泵浦信号光码型一致,并且所得到的眼图线迹清晰,眼睛张开度良好。论证了该设计方案可行。     

基于QD-SOA交叉增益调制的波长转换研究

量子点半导体光放大器具有比传统半导体光放大器更快的载流子恢复时间,基于QD-SOA交叉增益调制的波长转换技术具有转换速率快,无pattern effects效应的特点.对有源区长度,输入信号光功率和转化后信号的消光比和脉冲展宽进行了研究,对提高基于QD-SOA交叉增益调制波长转换的性能具有指导意义.     

基于半导体光放大器交叉增益调制的波长转换的理论分析

本文利用小信号理论模型分析了基于半导体光放大器交叉增益调制的波长转换 ,获得了波长转换效率的解析表达式。结果表明 ,波长转换的频带响应宽度受到光放大器驱动电流、波导中的光功率以及转换波长的影响。     

基于半导体光放大器交叉增益饱和的波长转换的理论分析

建立了基于半导体光放大器交叉增益饱和的波长转换的理论模型。分别讨论了小信号下波长转换特性和大信号下转换波形的畸变情况。结果表明,半导体光放大器的载流子寿命是导致输出波形畸变的主要因素。     

垂直腔半导体光放大器调谐输出特性分析

为了分析垂直腔半导体光放大器的调谐输出特性,考虑到有源腔有效折射率和载流子浓度之间的关系,并结合载流子速率方程,采用建立腔内平均光子数与输入信号光功率之间的关系的研究方法,对垂直腔半导体光放大器的调谐输出特性进行了理论分析和数值仿真.结果表明,在一定的输入光功率和波长条件下,可以观察到双稳现象;双稳环的宽度随着输入光功...     

基于半导体光放大器中交叉偏振调制效应的波长转换器

了改善基于半导体光放大器(SOA)中交叉偏振调制效应(CPM)的波长转换器的转换信号码型效应，对交叉偏振调制一半导体光放大器波长转换器的工作原理进行了分析；通过讨论交叉偏振调制一半导体光放大器波长转换脉冲的上升沿和下降沿的频率啁啾，结合滤波器的透过谱特性，提出了一种利用滤波器的波长正斜率边和波长负斜率边分别对正相转换信号和反相转换信号进行码型优化的方案，并进行了实验验证。在信号码率为10Gb／s的交叉偏振调制一半导体光放大器波长转换实验中，采用光带宽为0．3nm的JDS滤波器优化转换信号的波形，基本消除了转换信号中长“1”码和长“0”码的码型效应，并将正相转换信号和反相转换信号的功率代价分别改善了3dB以上。     

基于半导体光放大器的四波混频效应对正交频分复用光信号进行全光波长变换

实验研究了基于半导体光放大器(SOA)的四波混频(FWM)效应的单抽运光正交频分复用(OFDM)信号的波长变换系统.信号光源和抽运光源分别由两个不同输出波长的可调分布反馈式激光器(DFB-LD)产生.信号光源经2.5 Gb/s OFDM的电信号直接调制后再和抽运光源耦合,经光放大器后在SOA实现波长变换.实验结果显示,耦合信号经SOA四波混频效应后,产生新波长的信号光将携带OFDM信号,且转换效率与信号光和抽运光的功率、波长以及两者的偏振夹角有关.同时也测量了转换的OFDM信号的功率-误码曲线和接收星座图.     

交叉增益型波长转换器的实验研究

全光波长转换器是全光网络中的关键光电子器件.基于半导体光放大器的交叉增益型波长转换器具有结构简单容易实现、转换效率高、波长转换范围宽以及转换速率高的特点.文中在自行研制半导体光放大器的基础上,对交叉增益型波长转换器进行了实验研究.讨论了实现波长转换的基本原理,描述了实验系统结构,实现了速率为140Mbit/s的1315nm和1301nm之间的波长转换.研究了波长转换器泵浦光功率、探测光功率以及放大器注入电流转换效率、消光比和噪声特性的影响,研究结果与文献中报道的相同.研究表明,不同因素对不同指标的影响是相互制约的,要全面提高波长转换器的性能,必须折衷考虑各方面的因素.研究结果对半导体光放大器结构参数的优化和波长转换工作条件的优化有一定的指导作用.     

Performance enhancement on SOA-based four-wave-mixing wavelength conversion using an assisted beam

We propose to use an additional injection beam of short wavelength to enhance the wavelength conversion that utilizes the four-wave-mixing effect in a semiconductor optical amplifier (SOA). The experiments demonstrated larger than 5-dB improvement on conversion efficiency, as the SOA is biased at the corresponding transparent condition for the assisted beam. At such a condition, an assisted beam can increase the saturation intensity without sacrificing the gain of an SOA, and this leads to an increase in conversion efficiency. The assisted beam also improves the signal-to-background-noise ratio in wavelength conversion. The effects of different assisted wavelengths and the measures for further improvement are discussed.     

波分复用-光时分复用波长转换信号的消光比研究

对基于半导体光放大器(SOA)交叉增益调制(XGM)效应的全光波分复用一光时分复用(WDM—OTDM)转换后的两路时分复用输出信号的消光比(ER)特性进行了分析。研究了两路波分复用的输入抽运光和探测光的功率、波长、抽运光的消光比、数据速率以及半导体光放大器的偏置电流、腔长和模场限制因子对转换信号消光比的影响。模拟结果表明，增大抽运光输入功率，选择长波长抽运光，可以增加转换光相应信道消光比，但减小了相邻信道的输出消光比；增加抽运光消光比，可以提高转换光消光比，但各个信道增长幅度不同；减小探测光输入功率，选取短波长探测光波长，增加半导体光放大器的腔长和模场限制因子以及大的偏置电流可提高转换光消光比；对于两路或多路波分复用信号转换时分复用信号的过程中，一定要考虑转换光每个信道消光比的均衡。     

交叉增益型波长转换器的参数优化

在考虑放大自发辐射消耗载流子的前提下 ,运用放大器的分段模型和传输矩阵方法 ,理论分析了交叉增益(XGM)型波长转换器应用于通信系统中的误码率特性。基于误码率特性的分析 ,对波长转换器中放大器有源腔长度和内部损耗、转换波长间隔、探测功率和平均抽运功率等参数进行了优化。     

基于XGM的SOA波长变换器噪声特性分析及实验研究

本文将半导体光放大器的ASE噪声功率引入到SOA分段动态模型,得到随SOA长度变化的ASE噪声功率,并讨论了偏置电流、泵浦光功率、SOA长度对变换性能影响.理论计算结果表明,大的偏置电流有利于提高消光比(ER)和信噪比(SNR);对于长度一定的SOA和一定的偏置电流,泵浦光功率存在最佳值;SOA长度存在信噪比最佳值.我们对2.5Gbit/s SDH信号进行了XGM方式波长变换,实验结果与理论分析一致.     

增益调制型波长转换器消光比均衡的研究

利用半导体光放大器 (SOA)中交叉增益调制 (XGM)效应成功地实现了 62 2 Mb/ s和 2 .5Gb/ s信号的波长转换。对波长上 /下转换性能的研究表明 ,使用增益峰值波长比信号波长长的SOA可以有效地实现上 /下转换效率和消光比均衡 ,从而使这种类型的波长转换器在波分复用器(WDM)全光网中获得更大的应用     

实现全光非归零码波长转换的Sagnac环中SOA特性优化的研究

本文研究基于半导体光放大器（SOA）的萨格纳克（Sagnac）环,实现对非归零码（NRZ）信号的全光波长转换。针对40 Gbit/s及以上速率,采用自建的、同时考虑带间载流子填充效应与带内载流子动态效应的SOA数学模型,全面分析了SOA的载流子特性及其长度对NRZ全光波长转换的影响。结果表明,SOA载流子恢复时间介于2至3倍的比特时长之间时,可以获得最佳的NRZ波长转换性能,并且Sagnac环应采用长度较短的SOA。     

Multiwavelength erbium-doped fiber ring laser incorporating an SOA-based phase Modulator

A novel room-temperature multiwavelength erbium-doped fiber (EDF) laser is demonstrated. Stable multiwavelength lasing at room temperature is realized by incorporating a semiconductor optical amplifier (SOA)-based phase modulator in the laser cavity. The SOA is biased below the transparent point with a sinusoidal signal applied to achieve phase modulation, to suppress the homogenous line broadening of the EDF. Stable multiwavelength lasing with wavelengths up to 26 and wavelength spacing as small as 0.19 nm is demonstrated at room temperature.     

Analysis of wavelength conversion using a multisection DBR laserwith a saturable absorber

The static performance of a wavelength converter obtained by a multisection distributed Bragg reflector (DBR) laser with a saturable absorber between two gain sections is analyzed. For this device an optical input signal at one given wavelength is converted into an output signal at the lasing wavelength. The performances are evaluated in terms of conversion efficiency, suppression ratio, and minimum input power needed for wavelength conversion. It is shown that a proper choice of the injected signal wavelength with respect to the lasing wavelength enhances the conversion efficiency and the suppression ratio and reduces the switching power. The performance can be enhanced also by increasing the electrical current applied to the first gain section provided that the second gain section is biased above the transparency level. The authors have shown that reduction of the front facet reflectivity results in a dramatic increase for the conversion efficiency. The sensitivity to the electrical bias condition and to the resonant condition of the injected signal with respect to the cavity has also been investigated