含EDFA的非線性Sagnac干涉儀型全光開關的實驗研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代社會對信息傳輸容量和速度要求的不斷提高,基于密集波分復用技術和全光交換技術的全光網絡將成為新一代高速寬帶綜合業(yè)務網絡首選。光開關作為全光交換的核心器件,它的作用也日益突出,主要應用于全光層的路由選擇、波長選擇、光交叉連接及自愈保護等功能。同時,隨著通信速率的飛速增長,對光開關的開關速度等指標提出了更高的要求。光控光開關,即全光開關,因為有著穩(wěn)定、高速、大容量、無須光電轉換等許多優(yōu)點,越來越受到研究者的重視。薩格奈克(Sagnac

2、)干涉儀作為一種廣泛應用的新型光纖器件,具有結構緊湊、穩(wěn)定,制作相對容易,對環(huán)境不敏感等優(yōu)點,它可以靈活地構成各種全光器件。本文以非線性薩格奈克干涉儀的工作原理為基礎,首先介紹了幾種基于光纖三階非線性實現(xiàn)的全光開關結構,推導它們的開關閾值的數(shù)學表達式,分析了它們的優(yōu)缺點。然后重點分析了在環(huán)內非對稱地插入光放大器的非線性薩格奈克干涉儀全光開關的開關特性,分別考慮了連續(xù)光和脈沖光輸入的情況。實驗方面,首先在現(xiàn)有實驗室條件下,制作了一個雙向的

3、摻鉺光纖放大器,并對其性能進行測試和分析。然后將所制作的雙向摻鉺光纖放大器,非對稱地插入薩格奈克環(huán)內,構成一個非對稱環(huán)鏡光開關,測試和分析了其開關特性。在連續(xù)光輸入的情況,由于摻鉺光纖放大器的引入,增加了環(huán)內光功率,導致了受激布里淵散射的產生,嚴重影響了開關特性的測量工作。為避免受激布里淵散射的影響,改用飛秒脈沖光作為信號光輸入,同時用較短摻鉺光纖代替數(shù)千米普通光纖,增加環(huán)內的非線性?？紤]到雙向摻鉺光纖放大器的增益隨信號光強增加而較快地