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全光网络的高速发展对信号的长距离传输提出了更高的要求,光信号在长距离传输过程中,各种不利因素会导致信号质量变差,从而限制了系统的传输速率和距离。全光3R(Re-amplifying,Re-shaping,Re-timing)再生技术是解决此问题的一种非常重要的全光处理技术。而光判决门即超快全光光开关是全光3R再生的核心部分。本论文主要围绕一种光开关技术——超快非线性干涉仪(UNI)展开以下几方面工作: 1.对超快非线性干涉仪(UNI)中的关键器件半导体光放大器(SOA)进行理论分析,讨论了光脉冲在SOA内传输的数学模型,用Optisystem2.2软件仿真SOA的动态增益响应特性。2.为研究SOA的交叉增益调制(XGM)和交叉相位调制(XPM),在模拟仿真的基础上进行了基于SOA的XGM效应的40Gbps波长变换实验,分析了不同条件对波长变换输出的影响,为UNI中利用XPM实现光开关提供了理论和实验基础。3.对UNI的工作原理进行了描述,通过琼斯矩阵做了进一步的分析。在此基础上,介绍了UNI开关窗口的形成,并对UNI的传输函数进行了分析。运用软件Optisystem3.0对UNI开关窗口进行了模拟,并模拟分析了不同SOA偏置电流及内部参数,不同控制光功率以及连续光功率条件对UNI开关窗口的影响,为实现得到最佳的开关窗口提供了理论依据。4.进行了40Gbps的UNI全光开关的实验,与上一章的理论模拟相对照,通过改变SOA偏置电流、控制脉冲功率以及连续光功率观察UNI开关窗口的变化情况,讨论了得到上述结论的原因。