基于微環(huán)諧振器的光交換芯片控制技術(shù)研究.pdf

1、信息通信網(wǎng)絡(luò)逐漸向全光交換網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)，大規(guī)模光交換芯片作為全光交換網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)，已成為光信息處理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，其中光交換功能的實(shí)現(xiàn)離不開高速光交換芯片的控制技術(shù)。
　　本文通過微環(huán)諧振器的控制原理分析，提出了微環(huán)諧振器的穩(wěn)定方案，并在光纖參量振蕩器（Fiber Optical Parametric Oscillators， FOPO）時(shí)鐘提取實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證了方案的可行性，最終完成了光交換芯片中微環(huán)諧振器的穩(wěn)定控制實(shí)驗(yàn)。主要工作內(nèi)容和

2、創(chuàng)新如下：
　　1.通過分析微環(huán)諧振器PIN和PIP電極的控制特性和實(shí)現(xiàn)光交換芯片的電路需求，結(jié)合熱光效應(yīng)和載流子色散效應(yīng)，提出了一種利用光功率反饋控制機(jī)制實(shí)現(xiàn)微環(huán)諧振器穩(wěn)定的方案。鑒于微環(huán)諧振器與光纖參量振蕩器（FOPO）在結(jié)構(gòu)上有諸多相似之處，首先通過光纖參量振蕩器（FOPO）時(shí)鐘提取實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方案的可行性。
　　2.將四波混頻閑頻光功率作為反饋信號(hào)，開展了光纖參量振蕩器的自動(dòng)反饋控制實(shí)驗(yàn)，利用光纖延遲線補(bǔ)償 FOPO

3、環(huán)長(zhǎng)的漂移，使環(huán)形腔的自由光譜區(qū)始終與輸入信號(hào)的調(diào)制速率匹配，從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的時(shí)鐘提取。實(shí)驗(yàn)表明，12.5Gb/s歸零（RZ）信號(hào)輸入時(shí)，時(shí)鐘信號(hào)的均方根（RMS）相位抖動(dòng)值為0.92ps，時(shí)鐘提取精度和系統(tǒng)穩(wěn)定性均有明顯提高。
　　3.研究開發(fā)了光交換芯片的驅(qū)動(dòng)和溫控電路板，并在863項(xiàng)目中發(fā)揮了重要作用。在微環(huán)開關(guān)實(shí)驗(yàn)和微環(huán)熱抖動(dòng)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，根據(jù)本文提出的微環(huán)諧振器穩(wěn)定方案，并完成了相應(yīng)的控制實(shí)驗(yàn)。測(cè)試結(jié)果表明，當(dāng)1553.85