基于SOA和濾波器的全光邏輯門(mén)研究.pdf

1、全光邏輯器件不僅是未來(lái)全光網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵器件，還是實(shí)現(xiàn)光子計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)，因此近年來(lái)受到越來(lái)越廣泛的關(guān)注。半導(dǎo)體光放大器（SOA）因其功耗低、尺寸小和響應(yīng)時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，成為研制全光邏輯器件的首選。本文在湖北省杰出青年基金（2006ABB017）和教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才計(jì)劃（NCET-04-0715）的資助下，對(duì)基于SOA和濾波器的全光邏輯門(mén)進(jìn)行了理論分析和實(shí)驗(yàn)研究，取得了一定的研究成果。主要內(nèi)容及研究成果如下：
　　 (1)在廣泛查閱

2、國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，介紹了研究全光邏輯門(mén)的背景和意義，并綜述了近年來(lái)基于SOA實(shí)現(xiàn)全光邏輯門(mén)的方案。
　　 (2)分別介紹了在普通脈沖（脈寬大于10ps）輸入和超短脈沖（脈寬小于10ps）輸入下，SOA的高速非線性效應(yīng)和超快非線性效應(yīng)。并介紹了相應(yīng)的SOA高速響應(yīng)模型和SOA超快響應(yīng)模型。
　　 (3)對(duì)基于SOA和窄帶濾波器同時(shí)實(shí)現(xiàn)“與”、“或”、“異或”三種全光邏輯的方案進(jìn)行了深入研究。以SOA超快響應(yīng)模型為基礎(chǔ)

3、，對(duì)方案進(jìn)行了數(shù)值模擬。通過(guò)數(shù)值模擬的結(jié)果，對(duì)方案的實(shí)現(xiàn)原理和實(shí)現(xiàn)條件進(jìn)行了比較全面的分析，并依據(jù)其實(shí)現(xiàn)原理進(jìn)行了擴(kuò)展研究。
　　 (4)對(duì)基于級(jí)聯(lián)SOA實(shí)現(xiàn)全光邏輯與門(mén)的方案進(jìn)行了改進(jìn)。以SOA的高速響應(yīng)模型為基礎(chǔ)，對(duì)級(jí)聯(lián)方案中第一級(jí)SOA后分別加光纖延時(shí)干涉儀（FDI）和窄帶濾波器（NBPF）的兩種改進(jìn)方法進(jìn)行了模擬研究，并對(duì)第二級(jí)的實(shí)現(xiàn)速率做了分析和討論。最后在實(shí)驗(yàn)中對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證，得到了20Gb/s歸零（RZ）和