正交读出方式体全息光栅通信波长衍射特性

为了寻求高质量和高密度的密集波分复用器件,采用了在双掺铟铁的铌酸锂晶体中透射式记录/正交式读出方案制作体全息光栅的方法,对体全息光栅衍射特性进行理论分析和实验验证.利用波长为532nm的激光记录尺寸比为1:1的体全息光栅,然后用中心波长为1550nm的红外通讯波长成功读出,取得了波长选择性为0.5nm的波长衍射特性数据.同时,利用2维耦合波理论的闭形式解析解得到了该体全息光栅衍射效率随波长的变化关系.结果表明,实验结果与理论预期相符合,这一方法对制作体全息光栅密集波分复用器件的实用化是有帮助的.     

正交读出方式体全息光栅通信波长衍射特性

为了寻求高质量和高密度的密集波分复用器件,采用了在双掺铟铁的铌酸锂晶体中透射式记录/正交式读出方案制作体全息光栅的方法,对体全息光栅衍射特性进行理论分析和实验验证。利用波长为532nm的激光记录尺寸比为1:1的体全息光栅,然后用中心波长为1550nm的红外通讯波长成功读出,取得了波长选择性为0.5nm的波长衍射特性数据。同时,利用2维耦合波理论的闭形式解析解得到了该体全息光栅衍射效率随波长的变化关系。结果表明,实验结果与理论预期相符合,这一方法对制作体全息光栅密集波分复用器件的实用化是有帮助的。     

基于分层阵列体全息光栅的波分解复用器的研究

本文在分析现有解复用器件存在的一些问题的基础上,提出了基于分层阵列透射式体全息光栅的用于2×4信道波分复用系统中的波长解复用器件的设计方法。以LiNbO_3晶体作为记录介质,红外宽带光源作为波长待解复用光源,实验实现了基于分层阵列透射式体全息光栅的2×4信道波分解复用。实验结果表明,基于分层阵列体全息光栅的波长解复用器件,可以在不影响信道强度的情况下使信道数成倍增加。     

双信道解复用长周期光纤光栅的实验研究

长周期光纤光栅是近几年出现的一种波长选择滤波器件。利用其波长选择损耗特性,提出将之用于1310nm/1550nm波分复用系统的解复用。采用电弧熔融刻槽的方法,制备了长周期光纤光栅。并通过控制电弧放电过程和光栅的周期长短及周期数,得到了较为理想的谱特性。结果显示,其通道插入损耗能够小于0.5dB,20dB损耗阻带带宽可达15nm,信道隔离度估计约25dB。     

光折变全息光栅扭曲对波分复用应用的影响

介绍了光折变全息生成的布拉格光栅由于扭曲而对波分复用应用的影响，提供了一种在器件制作前预先了解光栅扭曲对器件性能影响大小的方法。使用傅里叶分析的方法，对布拉格光栅扭曲引起的相位改变做了修正计算。对修正了相位的光栅，采用严格耦合波分析，计算了光折变全息应用于波分复用的频谱响应。并用该方法计算了不同程度的光栅扭曲造成的频谱响应变化，证明光栅扭曲会直接造成器件衍射效率下降，旁瓣增大．从而使串扰增大，是光折变全息应用于波分复用必须考虑的重要因素之一。对光折变相位光栅衍射图像数据采集的过程作了介绍，并在此基础上将记录了光栅的晶体进行波分复用损耗和串扰特性的测试，实验结果证明提供的方法能够有效预知光折变全息光栅扭曲对器件综合性能的影响。     

全色铬酸盐明胶全息记录新材料

通过在明胶层中引入新型多色光敏剂及光化学增感助剂,成功研制出了三基色感光度达30 mJ/cm2、衍射效率大于85%和分辨率大于5 000 lines/mm的全色铬酸盐明胶全息记录新材料.对其配方构成、光谱响应曲线、三基色感光灵敏度、反射体全息光栅的光谱选择性、透射体全息光栅的角度及波长选择性等特性进行了报道,对其在真彩色全息显示、角度复用波长复用全息存储等的初步应用结果作了简要的介绍.     

基于多重体全息光栅的光谱器件的研究

提出了一种新型的基于多重体全息存储的光栅光谱仪。在光折变晶体Fe:LiNbO3中的同一位置采用角度与波长混合复用的方法记录多个光栅，它们对相应波长的光具有光谱色散功能；采用布喇格角度与波长补偿的方法，它们还可以通过单一波长的激光器进行记录。给出了该器件的工作原理和参数设计，并在实验上制作了10通道的光谱间隔为10nm的光谱器件，实验结果表明，该光谱器件具有设计灵活、光谱范围宽、光谱分辨率高和衍射效率高等优点。     

密集型多重体全息光栅波长解复用技术

阐述了光折变多重体全息光栅作为滤波器实现波长解复用的原理，分析了滤波器的波长和角度选择特性，对器件设计中要考虑的问题进行了讨论。提出了实现多重体全息光栅波长解复用的实验方案和实用化要解决的问题。     

密集型多重体全息光栅波长解复用技术

阐述了光折变多重体全息光栅作为滤波器实现波长解复用的原理,分析了滤波器的波 长和角度选择特性,对器件设计中要考虑的问题进行了讨论。提出了实现多重体全息光栅波长解复用的实验方案和实用化要解决的问题。     

光子晶体电光调制和粗波分复用集成器件研究

提出了一种用于电光调制和粗波分复用的片上集成器件。该集成器件的电光调制器模块和粗波分复用器模块都是由硅基光子晶体波导和L3型谐振腔组成,两个模块间采用硅基光子晶体波导连接。该器件根据等离子体色散效应,采用L3型谐振腔和PN结实现了对波长的调制;根据微腔与波导的直接耦合理论,采用L3型谐振腔结构实现了滤波。利用基于三维时域有限差分法(3D-FDTD)的Lumerical软件对其进行仿真分析,结果表明该集成器件在工作波长1530 nm和1550 nm下均可以先完成各自的电光调制再进行双通道波长的复用。该器件在工作波长1530 nm和1550 nm下的插入损耗分别为0.70 dB和0.95 dB,消光比分别为20.97 dB和22.05 dB,调制深度均为0.99,信道串扰分别为-29.05 dB和-27.59 dB,器件尺寸仅为17.83μm×17.3μm×0.22μm。该集成器件结构紧凑,易于集成,可应用于高速大容量波分复用光通信系统。     

Ultrawideband Wavelength Conversion Using Cascaded SOA-Based Wavelength Converters

An all-optical wavelength converter with a large wavelength hopping range is proposed and demonstrated. This converter consists of multistage cascaded wavelength converters using semiconductor optical amplifiers each with different gain band. Each of the cascaded wavelength converters enables us to perform both noninverted (NIV) and inverted (IV) operations. Conversion performance is compared at NIV and IV operations in terms of static characteristics as a function of input/output power of the converter. While good conversion performances are achieved at both operations, the IV wavelength conversion has better cascadability to obtain a high-quality converted signal for the cascaded scheme. Moreover, signal amplitude regeneration is demonstrated by repeating the IV wavelength conversion. Finally, we successfully demonstrate, for the first time, ultrawideband wavelength conversion, including over 300-nm wavelength hopping to the shorter wavelength side with a triple-stage cascaded wavelength converter     

波分复用波长路由节点的阻塞特性分析

利用概率统计理论的方法，从节点层次上定量分析了节点规模、复用波长数目以及波长转换对波分复用(WDM)波长路由网络中波长路由节点的影响。提出了基于概率统计的节点阻塞模型。数值结果突出表明波长转换能力越强的全光节点，其性能越优。为了提高网络资源的使用效率并增强全光网络的灵活性，必须实现全光网络中的虚波长路由波长转换器。通过数值计算找到了阻塞性能和代价的折中，研究中发现配置较低波长转换能力波长转换器的波长路由节点将会具备更强的性价比优势，当前在构建光通信系统时使用弱波长转换能力的光节点更可行。     

波长交换光网络中路由波长分配技术

路由波长分配问题是在给定连接的情况下,为该请求分配适当的光路进行传输。在无波长转换能力的情况下,需要为光路在其传输的链路上分配相同的波长,这就是波长连续性问题。物理层的光损伤极大的限制了光网络的能力,因此需要可感知损伤的路由波长分配算法来保证传输的质量。对于不同的感知损伤的路由波长分配方式,相应地,有不同的控制平面结构。     

Reducing Wavelength Conversion Range in Space/Wavelength Switches

Wavelength converters with a wide conversion range are usually technologically infeasible. The limit of conversion range introduces new constraints in the construction of space/wavelength switches. In this letter, we show how we can reduce the wavelength conversion range without compromising the nonblocking properties. We use the space/wavelength switches that are based on the wavelength band converters to illustrate our technique.      

Intra-Cavity Absorption Gas Sensors Using Wavelength Modulation and Wavelength Sweep

Wavelength modulation technique （WMT） and wavelength sweep technique （WST） are introduced into intra-cavity absorption gas sensors （ICAGS） for low concentration gas detection. The optimized parameters of the system maximizing the signal-to-noise ratio （SNR） are found. Calibration of acetylene concentration and gas recognition are both realized.     

Wavelength Conversion Technologies

This paper reports a review of the different technologies used for wavelength conversion in wavelength-division multiplexed networks. The strengths and the weaknesses of the competing technologies, including optoelectronic wavelength conversion, four-wave mixing, difference frequency generation, cross-gain and cross-phase modulation in semiconductor optical amplifiers, are stressed with regard to conversion speed, transparency and regeneration of the converted signal.     

Efficient Sharing of Fixed Wavelength Converters in Clos-Type Wavelength Interchanging Cross Connects

Several structures of sharing wavelength converters (WCs) have been proposed for wavelength interchanging cross connects, including share-per-node (SPN), share-per-link (SPL), and share-per-wavelength (SPW). Among them, SPN has the highest sharing efficiency but at the expense of a complex switch fabric. In this paper, we investigate the Clos-type SPN and SPL structures and propose a novel structure, which is termed as C-SPW, to share fixed WCs based on the Clos network. The comparative simulations show that the sharing of fixed WCs in C-SPW can achieve similar drop probability (DP) with the sharing of tunable ones in Clos-type SPN under synchronous uniform traffic. The reason is that the fixed WCs in C-SPW can be accessible by all incoming packets, instead of a subset of them. Furthermore, an analytical model is derived to calculate the DP and converter utilization rate when C-SPW is operated in a synchronous mode under uniform traffic. The proposed analytical model fits well with the simulation results.      

混合光波长转换在波分复用光网络中的应用

在全光网络中，如何合理利用波长转换来降低光网络的阻塞率是一个非常关键的问题。研究了最新的波长转换体系结构和波长转换手段，提出一种全新的混合波长转换方法，在减少网络中波长转换器个数的同时，维持拥塞概率类似于全波长转换。提出了5种不同的波长转换器使用策略，并利用数值模拟的方法，比较了这5种不同的波长转换器使用策略，分析结果，得出了最小化光网络的阻塞概率的波长转换使用策略。结合混合波长转换和波长转换器使用策略，进一步提出了光网络中优化波长转换器配置的遗传算法，通过对14个节点的美国自然科学基金网(NSF Net)的数值模拟，结果表明它是十分有效的，在减少光网络中波长转换器数量，且不增加光网络波长数量的情况下，基本保持原有网络性能。     

新型密集波分复用精确波长激光器

报道了一种新型外腔精确波长激光器。该器件由透镜光纤、单端增透的激光二极管(LD)芯片、准直透镜、窄带滤光片和高反镜依次级联而成，使用窄带滤光片作为选频和波长锁定元件。推导了该激光器的外腔等效反射率，简要分析了静态相关特性，给出了初步实验结果：窄带滤光片的插入损耗为0．5dB，自由光谱范围大于40nm，谱线宽度小于1.7nm。外腔激光器在较大的注入电流范围内实现了稳定的单纵模输出，阈值电流为25mA，边模抑制比高达40dB，输出波长符合国际电信联盟(ITU-T)建议的波长标称值。该器件具有制作简单、成本低廉等优点，特别适用于基于波分多址(WDMA)技术的以太网无源光网络(EPON)系统。     

Characteristics of the Wavelength Converted Signal in Wavelength Conversion Based on Cross-Gain Modulation

An analytical theory describing the frequency chirp characteristics of the wavelength converted signal in wavelength conversion based on cross-gain modulation (XGM) in semiconductor optical amplifier (SOA) is derived. By computation, we can see that low input pump power, high probe power, small line-width enhancement factor and low unsaturated single-pass gain of the SOA are favorable for reducing the frequency chirp of the wavelength converted signal. The analytical results have significance in understanding and designing wavelength converters.