基于平行排列3x3耦合器的雙環(huán)全光緩存器的研究.pdf

1、全光網(wǎng)是未來光纖通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向，全光包交換是全光網(wǎng)的一種優(yōu)選技術(shù)，全光緩存器是全光包交換的重要基礎(chǔ)元件。本文對基于平行排列3x3耦合器的各種緩存效應(yīng)進(jìn)行了研究，提出了兩種基于平行排列3x3耦合器的全光緩存器方案，并對兩種方案進(jìn)行了理論和實(shí)驗(yàn)研究。研究結(jié)果表明,橫‘8’字型結(jié)構(gòu)的雙環(huán)全光緩存器(DLOB)具有更佳的穩(wěn)定性，論文重點(diǎn)對兩種不同非線性元件的DLOB進(jìn)行了理論和實(shí)驗(yàn)研究，并就兩種DLOB中的一些關(guān)鍵問題進(jìn)行了深入的研究。主要

2、的創(chuàng)新工作包括以下幾個(gè)方面： 1.分析了平行排列3x3耦合器不對稱耦合情況下的輸入輸出特性，研究了它的偏振態(tài)演化和帶寬特性，得出：不管從中間端口輸入光的偏振態(tài)如何，經(jīng)過這種耦合器后其演化比較小而且兩側(cè)輸出端口的偏振態(tài)相同；分光比在40nm的波長范圍內(nèi)變化不超過5％。成功制作出了性能良好的國內(nèi)首個(gè)平行排列3x3耦合器，測試結(jié)果驗(yàn)證了上述理論成果。 2.提出了一種基于平行排列3x3耦合器的正‘8’字型雙環(huán)全光緩存器并對其穩(wěn)定

3、性進(jìn)行了理論和實(shí)驗(yàn)研究，提出了一種反饋補(bǔ)償方案來穩(wěn)定正‘8’字型雙環(huán)緩存器的輸出。 3.提出了一種基于平行排列3x3耦合器的1x3三端口全光開關(guān)，它輸出端口的其中兩個(gè)具有相同的幅度和偏振態(tài)，可以用來構(gòu)成DLOB。 4.提出了以SOA為非線性元件的DLOB，研究了它的緩存原理，設(shè)計(jì)和搭建了以SOA作為非線性元件的DLOB實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，首次得到了這種結(jié)構(gòu)緩存器在信號速率為100Mb/s和2.5Gb/s下單個(gè)脈沖和16位數(shù)據(jù)幀的4

4、0m短環(huán)緩存實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 5.提出了一種用來分析以SOA為非線性元件DLOB的噪聲簡化模型，在此模型的基礎(chǔ)上研究了DLOB的背景噪聲，首次得到了DLOB的背景噪聲隨著環(huán)路損耗的減小而急劇增大的公式與理論曲線以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果。研究了DLOB輸出信噪比隨緩存圈數(shù)變化的關(guān)系，首次得到了不同條件下DLOB的輸出信噪比隨著緩存圈數(shù)變化的理論曲線，結(jié)果表明大信號輸入和SOA處在低小信號增益時(shí)緩存器的噪聲水平要低。提出了將控制光脈沖加上直流基座有效