全光信號(hào)波長(zhǎng)變換的理論與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、二十一世紀(jì)是一個(gè)信息化的社會(huì)，需要傳送大量的信息，因此高速、大容量的波分復(fù)用(WDM)系統(tǒng)便應(yīng)運(yùn)而生。 波分復(fù)用技術(shù)可利用不同的波長(zhǎng)在同一根光纖中傳輸多路信號(hào)，可有效的利用光纖帶寬，提供光網(wǎng)絡(luò)的靈活性。 WDM系統(tǒng)的波長(zhǎng)數(shù)目仍然大大少于實(shí)際的節(jié)點(diǎn)數(shù)目和用戶數(shù)目。這就使得兩個(gè)或多個(gè)波長(zhǎng)信號(hào)之間造成波長(zhǎng)競(jìng)爭(zhēng)，解決上述問題的關(guān)鍵技術(shù)就是波長(zhǎng)變換(WC)，從而提高網(wǎng)絡(luò)的靈活性和可擴(kuò)展性，同時(shí)也有利于網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行、管理和控制。

2、 半導(dǎo)體光放大器(SOA：semiconductor optical amplifier)具備良好的非線性性能，具有交叉增益調(diào)制(XGM)、交叉相位調(diào)制(XPM)、四波混頻(FWM)非線性效應(yīng)，十分適合用來實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)變換，從而得到了廣泛的應(yīng)用。本課題重點(diǎn)從SOA的理論模型入手，對(duì)基于SOA-XGM的全光波長(zhǎng)變換進(jìn)行理論研究，并對(duì)其轉(zhuǎn)換特性進(jìn)行分析，取得了一定的結(jié)果： (1)、在廣泛查閱文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，對(duì)半導(dǎo)體光放大器的XGM(

3、交叉增益調(diào)制)、XPM(交叉相位調(diào)制)、FWM(四波混頻)等幾種非線性效應(yīng)及其應(yīng)用進(jìn)行了較為深入的研究。 (2)、提出了SOA的分段模型理論，并基于這一理論模型，從SOA的載流子速率方程和光波的傳輸方程出發(fā)，用數(shù)值方法模擬了基于SOA的全光波長(zhǎng)變換消光比特性，并與計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較。 (3)、在進(jìn)行消光比特性分析的基礎(chǔ)上，對(duì)于信噪比和誤碼率與消光比的關(guān)系進(jìn)行了理論研究，得出的結(jié)果與所查閱資料相吻合。 (4)、搭建了實(shí)驗(yàn)光路