光參量放大脈沖壓縮和相位調(diào)制信號(hào)全光再生技術(shù)的研究.pdf

1、隨著網(wǎng)絡(luò)通信的不斷發(fā)展，人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)速率和網(wǎng)絡(luò)利用率提出了越來越高的要求。高穩(wěn)定、低抖動(dòng)的短脈沖源是實(shí)現(xiàn)高速光傳輸?shù)幕A(chǔ)，同時(shí)利用先進(jìn)的光調(diào)制技術(shù)(如DPSK/DQPSK)來提高網(wǎng)絡(luò)的頻譜利用率，是目前高速光傳輸系統(tǒng)中廣泛采用的辦法。而作為實(shí)現(xiàn)高速光信號(hào)傳輸重要的一環(huán)，全光3R再生技術(shù)成為確保全光網(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)量的重要方法。
　　 本文基于光纖光參量放大(FOPA)的光短脈沖壓縮技術(shù)和相位調(diào)制信號(hào)的全光再生技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)的研究工作，并

2、取得了以下研究成果：⑴提出了在FOPA基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)脈沖進(jìn)一步壓窄的新方案，即采用將FOPA與啁啾管理相結(jié)合的方法，在不提高泵浦功率的條件下使輸出的脈沖寬度得到了進(jìn)一步的壓縮。理論和實(shí)驗(yàn)證明：若泵浦光通過同頻相位調(diào)制引入負(fù)啁啾(或正啁啾)，參量放大后閑頻光的啁啾為泵浦光的兩倍，通過合適的色散補(bǔ)償介質(zhì)，可以得到比無相位調(diào)制時(shí)更窄的脈沖。⑵針對(duì)同頻正弦強(qiáng)度調(diào)制和相位調(diào)制產(chǎn)生光脈沖方案中存在的基座較高和旁瓣較大的問題，提出了通過靈活利用強(qiáng)度調(diào)制器

3、的倍頻調(diào)制特性，產(chǎn)生低占空比的光脈沖來抑制相位調(diào)制引入的不利啁啾的影響。實(shí)驗(yàn)得到了脈寬11.4ps的短脈沖，且消光比高，無基座，完全適合于未來OTDM系統(tǒng)的應(yīng)用和研究。⑶對(duì)DPSK的調(diào)制和解調(diào)原理進(jìn)行了詳細(xì)的闡述；通過仿真對(duì)影響接收機(jī)性能的參數(shù)進(jìn)行了全面的分析；設(shè)計(jì)制作了一種基于全光纖的馬赫-曾德爾干涉儀的DPSK解調(diào)器，給出并分析了基于該解調(diào)器的DPSK調(diào)制與解調(diào)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。⑷對(duì)基于飽和FOPA的DPSK全光再生技術(shù)進(jìn)行了理論分析和仿

4、真研究，結(jié)果表明，該結(jié)構(gòu)能夠在保持相位信息的同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)DPSK信號(hào)的幅度再生，從而有效地降低系統(tǒng)誤碼率，延長傳輸距離。⑸提出了采用相位轉(zhuǎn)偏振技術(shù)與半導(dǎo)體光放大器(SOA)相結(jié)合實(shí)現(xiàn)DPSK信號(hào)全光再生的方案。理論分析并仿真驗(yàn)證了基于該方案的40Gbit/s的RZ-DPSK信號(hào)全光再生過程，并得到了良好的幅度和相位再生效果，為下一步的實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)提供了切實(shí)可行的參考。⑹提出了將偏振延時(shí)干涉儀與MZM-SOA相結(jié)合實(shí)現(xiàn)DQPSK全光再生的新方