光注入半導(dǎo)體激光器同時實現(xiàn)全光時鐘分頻與波長轉(zhuǎn)換.pdf

1、在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中，光時分復(fù)用與波分復(fù)用技術(shù)的結(jié)合是解決大容量數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行侄?，而時鐘提取與波長轉(zhuǎn)換分別是其研究的關(guān)鍵技術(shù)。目前，時鐘提取與波長轉(zhuǎn)換的研究得到了人們廣泛的關(guān)注。然而，通常的時鐘提取與波長轉(zhuǎn)換器件是分離的，因而在時分復(fù)用和波分復(fù)用的混合系統(tǒng)中，研究一種能夠同時實現(xiàn)時鐘提取和波長轉(zhuǎn)換的器件是非常有意義的。半導(dǎo)體激光器由于其體積小、價格低、使用壽命長等諸多優(yōu)點，有望成為實現(xiàn)時鐘提取與波長轉(zhuǎn)換的首選器件。本文圍繞光注入半導(dǎo)體激光

2、器同時實現(xiàn)時鐘提取及波長轉(zhuǎn)換進行了如下工作：
　　 ⑴利用光注入半導(dǎo)體激光器的速率方程，理論研究了半導(dǎo)體激線寬增強因子、注入強度和頻率失諧對輸出非線性特性的影響。結(jié)果表明，半導(dǎo)體激光器的線寬增強因子越大，其輸出越易呈現(xiàn)各種非線性動力學(xué)特性；周期一振蕩的頻率隨線寬增強因子的增大而增大；并且隨著注入強度和頻率失諧的增加，周期一振蕩的頻率也在增加。
　　 ⑵利用光注入半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生周期一振蕩，實現(xiàn)了時鐘提取。結(jié)果表明，當(dāng)周期

3、一振蕩的基頻頻率或諧波頻率等于或接近注入信號的頻率時，周期一振蕩的基頻和諧波頻率被鎖定，從而提取出低噪聲的時鐘信號。數(shù)值仿真實現(xiàn)了從20Gb/s和2×20Gb/s的偽隨機信號中提取出20GHz的時鐘信號。
　　 ⑶將信號光和探測光同時注入半導(dǎo)體激光器，利用光注入半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生的周期一振蕩的微波鎖頻效應(yīng)和交叉增益調(diào)制效應(yīng)，同步實現(xiàn)了時鐘分頻及波長轉(zhuǎn)換。在一定范圍內(nèi)通過改變注入信號光強度、探測光強度、探測光與鎖定模式之間的波長失諧