QD-SOA的動態(tài)仿真模型及其在光信號處理中的應(yīng)用研究.pdf

1、在當前光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展中,現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的光/電(電/光)轉(zhuǎn)換的局限已經(jīng)成為進一步擴大帶寬的“瓶頸”,光分組交換可以解決這一問題。對光信號進行全光處理成為光分組交換研究中最關(guān)鍵的問題之一。量子點半導(dǎo)體光放大器(QD-SOA)與普通半導(dǎo)體光放大器(Bulk SOA)和量子阱半導(dǎo)體光放大器(QW-SOA)相比,具有低注入電流、低溫度靈敏性、低線寬增強因子、高微分增益、高調(diào)制帶寬、增益恢復(fù)時間快等優(yōu)點,適合應(yīng)用于全光信號處理。本文主要針對OD-SO

2、A的動態(tài)仿真模型、放大特性及其在光分組交換網(wǎng)絡(luò)中全光信號處理方面的應(yīng)用進行研究,主要工作內(nèi)容如下： 1.根據(jù)QD-SOA的電子躍遷速率方程和光在QD-SOA中傳播的光場方程,并采用牛頓法和四階龍格-庫塔法,建立了QD-SOA的動態(tài)仿真模型。 2.利用建立的動態(tài)仿真模型,對QD-SOA的一些放大特性進行了數(shù)值仿真研究。包括最大模式增益、有源區(qū)的長度、以及基態(tài)與激發(fā)態(tài)的躍遷時間對輸出光信號的消光比、脈寬和增益的影響,對影響因

3、素進行了分析,提出了優(yōu)化OD-SOA設(shè)計參數(shù)應(yīng)注意的問題。 3.分析了基于QD-SOA交叉增益調(diào)制(XGM)的波長轉(zhuǎn)換器中,有源區(qū)長度L、基態(tài)與激發(fā)態(tài)之間的躍遷時間、信號光功率對輸出光的消光比和脈沖寬度的影響。得出,增加有源區(qū)長度L、同時增加基態(tài)與激發(fā)態(tài)之間的躍遷時間、增加輸入信號光功率都可以提高輸出探測光的消光比、增加脈沖寬度的結(jié)論。 4.提出了一種基于OD-SOA的XGM全光邏輯或非門方案。對方案的可行性進行了研究,