半導(dǎo)體光放大器在光網(wǎng)絡(luò)若干關(guān)鍵功能中的應(yīng)用研究.pdf

1、本文圍繞半導(dǎo)體光放大器（SOA）在光網(wǎng)絡(luò)中的光源、光交換節(jié)點、微波和光纖融合等三個關(guān)鍵功能中的應(yīng)用展開研究，內(nèi)容包括各種光纖環(huán)形激光器、全光時鐘恢復(fù)技術(shù)、全光超寬帶信號產(chǎn)生和調(diào)制技術(shù)等。概括全文，我們的研究成果和貢獻主要包括以下幾個方面：
　　 （1）提出并數(shù)值研究了一種使用強度調(diào)制器的損耗調(diào)制和SOA的非線性偏振旋轉(zhuǎn)（NPR）效應(yīng)的主、被動鎖模光纖環(huán)形激光器；提出并實驗研究了一種基于SOA的增益損耗調(diào)制和單端SOA的NPR 效

2、應(yīng)的主、被動鎖模光纖環(huán)形激光器；提出并實驗研究了一種使用色散補償光纖和光纖延時干涉儀的波長可切換的鎖模光纖環(huán)形激光器，僅通過調(diào)節(jié)可調(diào)光延時線即可實現(xiàn)11個波長的依次切換。
　　 （2）提出并實驗研究了一種使用SOA和法布里-珀羅半導(dǎo)體光放大器（FP-SOA）的L波段波長可調(diào)諧多波長鎖模光纖激光器，可同時產(chǎn)生鎖定在10 GHz的19個振蕩波長，并且振蕩波長帶寬和信道間隔可以方便地調(diào)諧；提出并實驗研究了一種包含兩個SOA和一個雙通馬

3、赫-曾德爾干涉儀（MZI）的多波長連續(xù)波光纖環(huán)形激光器，實現(xiàn)了穩(wěn)定的82個波長同步振蕩，在同等條件下比使用傳統(tǒng)MZI的激光器產(chǎn)生的波長梳數(shù)目提高12個；提出并實驗研究了一種包含雙通MZI的波長可調(diào)諧、可切換的單縱模雙波長摻鉺光纖激光器，使用雙通MZI 提高了梳狀濾波器的消光比，有效抑制模式競爭，并且可通過改變光纖跳線，實現(xiàn)激光器輸出波長的切換。
　　 （3）提出并實驗研究了使用保偏光纖環(huán)鏡濾波器和一個SOA 鎖模光纖環(huán)形激光器實

4、現(xiàn)20 Gbit/s 非歸零-差分相移鍵控（NRZ-DPSK）數(shù)據(jù)的波長可調(diào)諧全光時鐘恢復(fù)；提出并實驗研究了使用基于單端SOA的NPR 效應(yīng)的鎖模光纖環(huán)形激光器的全光時鐘恢復(fù)機制，通過調(diào)整偏振控制器，可以使其工作在類似于飽和透射體的工作狀態(tài)，實現(xiàn)脈沖振幅均衡的時鐘輸出。
　　 （4）提出并實驗研究了一種基于多量子阱（MQW）FP-SOA 主動濾波器和非線性偏振開關(guān)（SNPS）的單波長和多波長歸零（RZ）數(shù)據(jù)全光時鐘恢復(fù)的新方法；

5、提出并實驗研究了使用MQW FP-SOA 主動濾波器和SNPS 從NRZ和NRZ-DPSK 調(diào)制格式數(shù)據(jù)中直接提取時鐘，不需要增加任何額外的器件來進行數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換或預(yù)處理；通過數(shù)值計算揭示了時鐘脈沖振幅均衡度和FP-SOA 端面反射率的關(guān)系，并實驗研究了使用具有適當(dāng)端面反射率的單個MQW FP-SOA 從輸入的單波長和多波長RZ調(diào)制格式數(shù)據(jù)中實現(xiàn)全光時鐘恢復(fù)。
　　 （5）提出并實驗研究了基于單個偏振干涉儀（PI）的光子超寬帶脈

6、沖產(chǎn)生方案，將暗RZ 信號輸入到單個PI中，通過調(diào)整PC，可獲得一對極性相反的超寬帶monocycle脈沖和一個超寬帶doublet 脈沖；提出并實驗研究了使用SOA 級聯(lián)一個PI的光子超寬帶高斯脈沖的產(chǎn)生和全光調(diào)制方案。通過調(diào)整偏振控制器，正、負(fù)極性的超寬帶monocycle和doublet 脈沖可全部獲得。利用SOA-XGM 效應(yīng)和PI的微分功能，可實現(xiàn)超寬帶信號的脈沖形狀調(diào)制；提出并實驗研究了一種基于SOA 級聯(lián)DWDM的光子超寬