基于積分剝層算法的啁啾管理激光器優(yōu)化設計.pdf

1、人們對日益增加的通信帶寬的需求，使得光纖通信系統(tǒng)快速地走向大容量、高速率的道路。高速長距離無源光網(wǎng)絡以及城域交換網(wǎng)的商業(yè)化使得光器件性能與價格并重。傳統(tǒng)的DML結構簡單，制作成本相對較低。但受帶寬和頻率啁啾的限制，它通常只能用于短距離接入網(wǎng)的通信傳輸。啁啾管理激光器(CML)是一種基于直接調制激光器(DML)的新型發(fā)射機技術，它使得原有的直接調制激光器能在更高速率下滿足更遠的傳輸距離要求，可用于更高速的短距離接入網(wǎng)，長距離接入網(wǎng)以及城域

2、交換網(wǎng)等。與外調制激光器，例如電吸收調制激光器相比，CML仍具有器件結構簡單，功耗低，價格低等優(yōu)點。
　　CML主要包括一個直接調制激光器(DML)和光譜整形單元(OSR)。在以往的研究中，OSR常常采用多腔的標準具濾波器或者多環(huán)諧振濾波器，這種濾波器的譜域響應是具有周期性的梳狀譜。如果選擇一種具有單一窄帶通特性的濾波器，不僅可以起到提高消光比的效果，還可以有效濾除噪聲。然而此類基于 FP干涉的濾波器的一個共同問題是其通帶邊沿銳度

3、和帶寬無法單獨調諧。因此，在本文中，以獨立優(yōu)化OSR單元的各頻譜特性為目的，提出并研究了利用積分剝除算法(integral layer-peeling，ILP)反推基于光柵結構的OSR單元。之后，本文建立了用于仿真CML信號的產(chǎn)生、傳輸和接收的數(shù)值模型，研究了影響 CML在標準單模光纖中傳輸特性的幾個重要因素，包括DFB激光器的絕熱啁啾，OSR帶寬及其邊沿斜率，分別給出了10 Gbps和25 Gbps調制速率下CML的優(yōu)化設計。最后，本

4、文進一步利用IPL算法反推了能夠滿足給定色散特性的光柵OSR單元，以獲得具有色散預補償效果的CML，從而進一步提高信號的傳輸距離。
　　本文主要內容：
　　1)利用ILP算法反推出基于光柵結構的OSR單元,即建立光柵的反推程序，使得在給定光柵反射譜的條件下反推出光柵結構用做 CML的光譜整形單元。
　　2)建立仿真CML及其信號傳輸和接收的光纖傳輸鏈路模型，包括基于一維行波模型的 DFB仿真模型和 OSR濾波模型，光纖