论文部分内容阅读
光纤通信技术的飞速发展正深刻地改变着现代社会,光网络的信息传输速率正向着40Gb/s乃至100Gb/s的目标迈进。传统的光/电、电/光处理方式越来越不适应高速光通信的要求,为了克服其带来的“电子瓶颈”,人们希望在光域内实现信号的交换、存储等功能,全光信号处理技术则是通往未来高速全光网络的必由之路。全光信号处理技术主要是基于材料光学非线性效应实现的,基于非线性光纤的光信号处理需要较大的抽运功率及光纤长度,集成难度很大。由Ⅲ-Ⅴ族材料制成半导体光放大器(SOA)易于与成熟的超大规模集成电路工艺(VLSI)实现大规模集成,因此有关SOA在全光信号处理中的应用越来越受到人们的重视。近年来,基于半导体光放大器双折射效应产生的非线性偏振旋转效应(NPR)的信号处理技术因具有系统结构简单、高效低功耗、易于实现光子集成等优点而逐渐成为全光信号处理领域中的主流发展方向。本论文主要对半导体光放大器中的偏振旋转效应展开了研究,利用其实现了全光采样与全光功率均衡两项关键技术。在基于非线性偏振旋转的全采样方面,理论仿真实现了10GHz重频采样脉冲光对1GHz模拟信号光的脉冲采样,实验上则实现了2.5GHz重频脉冲光对500MHz模拟信号光的采样。通过拟合采样传输曲线表征采样系统对采样性能进行评价,发现保持光注入能有效改善全光采样的线性度。在基于自偏振旋转(SPR)的光功率均衡方面,理论仿真分别实现10Gbit/s归零码(RZ)与非归零码(NRZ)两种码型的光功率均衡。发现过长的载流子恢复时间影响了均衡效果,注入合适功率保持光能极大加速载流子恢复,从而加快SOA对超快信号的响应,抑制增益恢复过慢导致的RZ信号畸变以及消除NRZ信号前沿过冲,从而改善光功率均衡的效果,理论仿真发现光功率均衡后RZ信号消光比(ER)提高了8-10dB,NRZ信号消光比提高了4-6dB,两种码型信号的眼图Q因子均可达20以上