SOA中的交叉增益壓縮效應及其在DPSK信號全光2R再生中的應用.pdf

1、半導體光放大器（SOA）有非線性系數(shù)高、增益譜寬、體積小和易于集成的優(yōu)點,因此在全光信號處理領域受到了廣泛的關注。差分相移鍵控（Differential Phase-Shift Keying，DPSK）調制方式與傳統(tǒng)的OOK（On-Off Keying）調制方式相比，具有更高的非線性容限，結合干涉儀解調和平衡探測可以明顯提高接收機的靈敏度，成為高速、長距離光纖傳輸系統(tǒng)研究的熱點。本文對深飽和SOA中的交叉增益壓縮（Cross-Gain

2、Compression，XGC）效應進行了理論研究，在此基礎上對基于該效應的DPSK信號2R再生（Reamplifying，Reshaping）進行了再生性能的分析。
　　 本論文首先建立了包含兩個偏振態(tài)的SOA理論模型，其中考慮了縱向載流子濃度的非均勻分布以及增益譜隨載流子濃度的漂移，載流子加熱、光譜燒孔等高階非線性效應造成的增益壓縮用增益壓縮因子描述。在分析SOA靜態(tài)和動態(tài)特性的基礎上，分析了SOA的物理參數(shù)和外部工作條件對

3、XGC效應整形作用的影響，如有源區(qū)長度、載流子壽命、增益壓縮因子、模場限制因子、入射光功率、光波長等，結果表明XGC效應可以明顯抑制振幅噪聲，且通過SOA的物理參數(shù)和外部工作條件的優(yōu)化設計可以實現(xiàn)XGC效應的增強。為了全面分析基于XGC效應的DPSK信號2R再生方案的再生性能，對SOA可能引入的相位噪聲進行了詳細的研究，結果表明XGC效應在抑制振幅噪聲的同時，SOA引入的非線性相位噪聲會使得相位出現(xiàn)一定程度的劣化，但是相位劣化不足以抵消