基于鈮酸鋰光波導非歸零碼到歸零碼轉(zhuǎn)換的研究.pdf

1、非歸零碼(NRZ)和歸零碼(RZ)之間的全光調(diào)制格式轉(zhuǎn)換，在未來同時使用波分復用系統(tǒng)和光時分復用系統(tǒng)的光網(wǎng)絡中將會成為一個重要的接口技術。本文提出了兩種基于周期極化反轉(zhuǎn)鈮酸鋰(PPLN)光波導級聯(lián)倍頻和差頻效應(SHG+DFG)的NRZ-to-RZ轉(zhuǎn)換方案，一種方案中同時實現(xiàn)了波長轉(zhuǎn)換和碼型轉(zhuǎn)換；另一種方案使用馬赫－曾德爾干涉儀(MZI)結構，得到的RZ信號波長與輸入NRZ波長相同。論文對PPLN光波導中的SHG+DFG效應進行了理論分

2、析和實驗研究，研究成果主要包括一下幾個部分：
　　 (1)在廣泛查閱文獻的基礎上，分析了全光碼型轉(zhuǎn)換的意義，并比較分析了碼型轉(zhuǎn)換的實現(xiàn)方案和研究現(xiàn)狀。
　　 (2)從麥克斯韋方程組和物質(zhì)方程出發(fā)，給出了級聯(lián)倍頻與差頻全光碼型轉(zhuǎn)換的瞬態(tài)耦合波方程；然后介紹了使級聯(lián)倍頻和差頻效應有效作用的關鍵技術——準相位匹配（QPM）技術。
　　 (3)首先從耦合波方程出發(fā)，數(shù)值模擬了80Gb/s的NRZ-to-RZ碼型轉(zhuǎn)換過程；

3、然后分析了波導長度、光功率、相對時延對消光比的影響并對碼型轉(zhuǎn)換進行了優(yōu)化設計；接著分析了轉(zhuǎn)換帶寬，模擬計算表明信號光在90nm的3dB帶寬內(nèi)可調(diào)諧，進而可以實現(xiàn)多信道的同時轉(zhuǎn)換；最后模擬了40Gb/s、160Gb/s和320Gb/s的碼型轉(zhuǎn)換性能，并與80Gb/s時做了比較，通過采取一定的措施，轉(zhuǎn)換得到RZ信號光眼圖質(zhì)量較好。
　　 (4)實驗研究了10Gb/s和20Gb/s的NRZ-to-RZ碼型轉(zhuǎn)換，并對碼型轉(zhuǎn)換結果進行了討