面向相位調(diào)制信號的全光碼型轉(zhuǎn)換與波長變換的研究.pdf

1、隨著移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)的不斷發(fā)展，通信容量需求以超摩爾定律的規(guī)律快速增長。相位調(diào)制格式信號憑借高頻譜效率、高非線性容限、高接收機靈敏度等優(yōu)勢廣泛應(yīng)用于高速光通信網(wǎng)，但同時也給未來全光網(wǎng)絡(luò)的信號處理技術(shù)帶來新的挑戰(zhàn)。本論文在國家自然基金項目“面向40Gb/s以上新型編碼格式的全光緩存、慢光與凈負荷提取研究”的資助下，針對相位調(diào)制格式信號的全光碼型轉(zhuǎn)換和波長變換開展深入的研究，研究成果對未來光通信網(wǎng)絡(luò)的信號處理技術(shù)提

2、升具有重要的意義和應(yīng)用價值。
　　本論文的主要創(chuàng)新性工作如下:
　　1、導(dǎo)出差分相移鍵控(DPSK)信號在半導(dǎo)體光放大器(SOA)中的傳輸方程，對DPSK信號在SOA中的傳輸特性進行了數(shù)值模擬分析和實驗，明確了碼型效應(yīng)的主要影響因素。研究結(jié)果表明，當信號碼元周期與SOA增益恢復(fù)時間可比擬時碼型效應(yīng)較強，而當信號碼元周期遠大于或遠小于SOA增益恢復(fù)時間時碼型效應(yīng)較弱。
　　2、提出一種基于太赫茲非對稱解復(fù)用器（TOAD）

3、的非歸零差分相移鍵控(NRZ-DPSK)到歸零差分相移鍵控(RZ-DPSK)信號的全光碼型轉(zhuǎn)換器，實現(xiàn)了10Gb/s的NRZ-DPSK到RZ-DPSK信號的碼型轉(zhuǎn)換。輸出信號占空比從16％到66％連續(xù)可調(diào)，消光比大于8dB，并且該轉(zhuǎn)換器可對1520～1570nm達50nm波長范圍的信號進行轉(zhuǎn)換。
　　3、提出一種基于半導(dǎo)體光放大器非線性偏振旋轉(zhuǎn)效應(yīng)(SOA-NPR)的DPSK信號的全光碼型轉(zhuǎn)換器，實現(xiàn)了10Gb/s的NRZ-DPS

4、K到RZ-DPSK信號的轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換器輸出信號占空比從33％到66％連續(xù)可調(diào)，消光比大于10dB，功率代價低于-0.4dB。與TOAD型轉(zhuǎn)換器相比，提出的全光碼型轉(zhuǎn)換器輸出信號消光比更高。
　　4、提出一種基于級聯(lián)延遲干涉儀(DI)與SOA的DPSK信號的全光波長變換器，實現(xiàn)了10Gb/s的DPSK信號的全光波長變換。變換器偏振不敏感，變換輸出信號功率均衡，對控制光功率要求適中(3dBm)，輸出信號的Q值大于9，功率代價低于1.4d