1 国网湖北省电力公司 信息通信公司, 武汉 430077
2 华中科技大学, 武汉 430074
全光波长转换技术在波分复用网络中有着非常重要的作用, 尤其是基于SOA(半导体光放大器)的全光波长转换技术, 已有较为成熟的理论研究, 但其性能上仍存在很多不足。文章对基于SOA的全光波长转换技术的原理和性能特点进行了分析和比较。由最基础的不同类型的基于SOA的全光波长转换技术扩展到改进的技术方案, 对不同结构和类型的全光波长转换技术进行了特性分析和比较, 并对它们的应用前景和发展方向进行了展望。结果表明, 通过改变SOA的增益特性或者改变系统结构, 均能在不同方面改善全光波长转换技术的性能参数。
半导体光放大器 全光波长转换 交叉增益调制 交叉相位调制 四波混频 SOA all-optical wavelength conversion XGM XPM FWM
设计了一种新型的高非线性低损耗光子晶体光纤(PCF), 在1.55μm处可获得35.78W-1·km-1的高非线性系数, 损耗为2.5dB/km。提出了一种基于高非线性光子晶体光纤交叉相位调制的波长转换系统, 当泵浦光波长为1565nm、功率为0dBm, 信号光波长为1545nm、功率为10dBm, 滤波器波长为1565.2nm、带宽为0.1nm时, 得到最佳的波长转换效应。
高非线性光子晶体光纤 低损耗 交叉相位调制 波长转换 high nonlinear photonic crystal fiber low loss XPM wavelength conversion
利用非线性光学环镜（NOLM），提出了一种基于半导体光放大器（SOA）的交叉相位调制（XPM）效应生成超宽带（UWB）信号的方法，设计了系统结构，并进行了仿真实验，得到了中心频率约为6.7GHz、相对带宽约为161%的UWB信号，该信号符合美国联邦通信委员会（FCC)标准，从而验证了该方法的可行性。另外，所生成的UWB信号的中心频率及带宽还具有可调性。
超宽带信号 超宽带信号光纤传输 非线性光学环镜 半导体光放大器 交叉相位调制 ultrawideband (UWB) signal UWB over fiber nonlinear optical loop mirror (NOLM) semiconductor optical amplifier (SOA) crossphase modulation (XPM)
提出了一种基于色散位移光纤(DSF)的交叉相位调制(XPM)效应的超宽带(UWB)光学生成方法。该方法首先利用DSF的XPM效应实现高功率的高斯泵浦光对低功率的直流探测光的交叉相位调制, 然后利用光纤布拉格光栅(FBG)对探测光进行鉴频, 实现相位调制到强度调制的转换, 从而获得单周期UWB信号。利用光子仿真软件对方案进行了仿真实验, 得到了中心频率分别为7GHz和6.95GHz、相对带宽分别为143%和145%的UWB信号, 验证了所提方法的可行性。同时, 研究了输入信号脉冲宽度、FBG的反射率、鉴频器的类型对产生的单周期UWB脉冲信号波形和频谱的影响。仿真实验的结果表明, 该方案对输入信号脉冲宽度不是过宽的情况下具有良好的容忍度, 光学高斯带通滤波器、波分复用器和FBG等光滤波器均可作为鉴频器, 采用FBG优点是可通过改变反射率灵活地调整产生的UWB脉冲信号的波形。
超宽带信号 色散位移光纤 交叉相位调制 光纤布拉格光栅 UWB DSF XPM FBG
北京邮电大学信息光子学与光通信教育部重点实验室, 北京 100876
主要研究在波长间隔50 GHz的密集波分复用系统中，112 Gbit/s偏分复用差分四相移键控信号在不同速率的相邻信道影响下经过长距离传输后的非线性容忍度。实验结果表明，112 Gbit/s信号结合43 Gbit/s信号或者10 Gbit/s信号传输时系统得到较好的非线性容忍度，验证了在严重的非线性效应存在的情况下同步传输系统的可行性。
光通信 非线性效应 交叉相位调制 偏分复用差分四相移键控 相干接收 密集波分复用
西南交通大学信息科学与技术学院信息光子与通信研究中心, 四川 成都 610031
数值模拟了一种利用高非线性光纤(HNLF)中的交叉相位调制(XPM)效应实现归零(RZ)码到非归零(NRZ)码的转换方案，讨论了RZ信号的占空比对转换后NRZ码性能的影响。转换后NRZ码的性能受输入RZ信号占空比的影响，当RZ信号占空比在30%~50%范围内可实现较好地转换。同时，实验实现了码率为10 Gb/s、占空比为33%的 RZ码到NRZ码的转换，对比了连续探测光的原始谱和展宽谱，给出了转换前后信号的典型眼图和误码率(BER)特性。结果显示，在误码率为10-9时，由RZ码转换到NRZ码引入的功率代价不到1 dB。进一步的实验验证了这种方案在大于160 Gb/s或更高码率下的可行性。
光纤通信 码型转换 交叉相位调制 高非线性光纤 归零码 非归零码
1 南京邮电大学 光电工程学院，江苏 南京 210003
2 华中科技大学 武汉光电国家实验室，湖北 武汉 430074
全光码型转换器可以提高光网络的有效性和灵活性，是未来光网络中不可缺少的一部分。文章提出了一种基于半导体光放大器(SOA)中瞬时交叉相位调制(T-XPM)效应和光带通滤波器的开关键控(OOK)到光频移键控(OFSK)的高速全光码型转换方案。该方案结构简单，易于实现。在实验上实现了40 Gbit/s的OOK到OFSK的全光码型转换，并对其转换特性进行了实验研究。
全光码型转换器 瞬时交叉相位调制 光频移键控 开关键控 半导体光放大器 all-optical format converter T-XPM OFSK OOK SOA
西南交通大学 信息科学与技术学院 信息光子与通信研究中心， 四川 成都 610031
数值仿真分析了利用高非线性光纤(HNLF)的交叉相位调制(XPM)效应实现归零(RZ)码到非归零(NRZ)码的转换，并讨论了RZ信号占空比、光纤色散对转换后NRZ信号Q因子的影响。数值结果表明：转换后NRZ码的Q值受输入RZ信号占空比的影响；而且RZ信号与连续的探测光之间的色散差也严重影响转换后NRZ信号的Q因子值。
高非线性光纤 码型转换 交叉相位调制 归零码 非归零码 HNLF format conversion XPM RZ code NRZ code
1 天津大学精密仪器与光电子工程学院 光电信息技术科学教育部重点实验室,天津 300072
2 天津大学电子信息工程学院,天津 300072
基于半导体光放大器非线性效应提出一种连续可调谐的色度色散补偿方法.利用SOA的交叉相位调制效应，对10 Gbit/s和 40 Gbit/s RZ码系统的补偿效果和补偿范围进行了仿真分析.分析结果表明，该方法在10 Gbit/s传输系统中，可以实现补偿范围为400 ps/nm的正负色散.在40 Gbit/s传输系统中，可以实现补偿范围为40 ps/nm的正负色散.在理论分析基础上，进行了10 Gbit/s传输系统下连续动态色度色散测补偿实验.实验结果表明，该方法实现了-40～60 ps/nm范围内色度色散的连续可调谐补偿.
动态色散 色散补偿 高速传输系统 半导体光放大器 交叉相位调制 Dynamic chromatic dispersion Dispersion compensation High-bit-rate optical transmission system Semiconductor optical amplifier Cross-phase modulation (XPM)
