基于半導(dǎo)體光放大器的紅移啁啾特性的分析.pdf

1、目前光纖通信網(wǎng)絡(luò)中“光-電-光”的交換方式嚴(yán)重限制了通信網(wǎng)絡(luò)帶寬的進(jìn)一步發(fā)展，全光網(wǎng)絡(luò)逐漸成為未來通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢(shì)。而全光網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的全光透明對(duì)全光信號(hào)處理中的非線性器件提出了更高的要求。半導(dǎo)體光放大器作為非線性器件之一，因其具有非線性系數(shù)大、功耗低、體積小且易集成等優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用于全光信號(hào)處理的各個(gè)方面。可是半導(dǎo)體光放大器較長(zhǎng)的增益恢復(fù)時(shí)間卻嚴(yán)重限制了它的工作速率。頻率啁啾是半導(dǎo)體光放大器重要的物理參數(shù)，由于超快啁啾成分可以加速

2、半導(dǎo)體光放大器的增益恢復(fù)速度，頻率啁啾特性逐漸成為研究熱點(diǎn)，并被廣泛應(yīng)用于超高速信號(hào)處理。
　　本文介紹了半導(dǎo)體光放大器的發(fā)展機(jī)遇、在全光信號(hào)處理中的應(yīng)用、原理及其非線性效應(yīng)。并針對(duì)半導(dǎo)體光放大器的紅移啁啾特性進(jìn)行研究，主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：
　　1.考慮半導(dǎo)體光放大器中超快非線性效應(yīng)的影響，推導(dǎo)其基本傳輸方程和載流子速率方程，建立仿真模型；并引入濾波器對(duì)輸出波形進(jìn)行處理，建立相應(yīng)的數(shù)值濾波模型。利用仿真模擬半導(dǎo)體光放大

3、器的頻率啁啾特性，及其和半導(dǎo)體光放大器增益的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
　　2.分析了泵浦脈沖能量、探測(cè)光能量、直流偏置電流、脈沖速率等工作條件對(duì)頻率啁啾偏移量的影響；以及當(dāng)脈沖速率較高引起碼型效應(yīng)時(shí)，頻率啁啾曲線的相應(yīng)變化。并分別從仿真和實(shí)驗(yàn)兩方面實(shí)現(xiàn)了脈沖速率為10Gbit/s時(shí)基于紅移啁啾特性的紅移失諧濾波，進(jìn)一步驗(yàn)證并解釋了半導(dǎo)體光放大器的紅移啁啾特性對(duì)輸出波形的影響。
　　3.利用單個(gè)紅移失諧濾波器時(shí)，隨著脈沖速率的增加，輸出信號(hào)