慢光技术是实现全光网络中光缓存器件的关键技术，为了实现具有较低群速度、较大带宽的慢光，设计了一种基于二维正方晶格介质柱旋转-45°形成线缺陷的新型波导结构，实现了慢光传输并将其应用于光缓存技术中。通过改变介质柱的半径和波导宽度可进一步优化慢光性能，利用基于超晶胞的平面波展开法进行计算仿真，得到缺陷模的色散曲线，并详细分析了光在波导中的传输群速度和群速度色散的性质，实现了最大群速度仅为0.007 89c(c为光在真空中的传播速度)，并且群速度色散在-106～106 ps2/km范围内。将所设计的长度为1 mm的光子晶体结构应用到光缓存中，可以实现的最大缓存时间为2.778 ps，最大缓存容量达145.98 bit。
光子晶体 慢光 光缓存器 photonic crystal slow light optical buffer
1 北京邮电大学电子工程学院信息光子学与光通信国家重点实验室， 北京 100876
2 北京交通大学理学院光信息科学与技术研究所， 北京 100044
提出利用级联型双环耦合全光缓存器(DLOB)进行全光时隙处理的方案，并对光分组的时隙压缩、时隙扩展、时隙交换或重排等全光时隙处理功能进行了实验验证。实验结果表明，经过两级DLOB，数据速率为2.448 Gb/s的两个光分组的时间间隔可以在24.3 μs～110 ns之间进行压缩，或在100 ns～26.11 μs之间进行扩展，并且可以达到无误码输出。这种利用级联DLOB对光分组的时隙处理方法，对全光缓存器的研究有一定的参考价值。
光学器件 全光交换 全光缓存器 时隙处理 可配置延迟 中国激光
2013, 40(10): 1005001
1 北京邮电大学电子工程学院信息光子学与光通信国家重点实验室, 北京 100876
2 北京交通大学理学院光信息所, 北京 100044
提出一种以基于平行排列3×3耦合器的双环耦合全光缓存器为缓存主体、以非线性光纤环路镜或马赫-曾德尔干涉仪为选择开关的可动态配置延迟的全光缓存器阵列方案。理论与实验证明,该缓存器阵列可实现不同延迟时间的配置,输出信号能满足进一步传输的要求,并可有效降低网络拥塞,减少丢包率。
光通信 全光交换 全光缓存器 可配置延迟时间 光控光开关
作为全光包交换网络的重要元件，全光缓存器正成为当前的研究热点。文章介绍了近年来全光缓存器的研究进展，包括慢光型全光缓存器、光纤延迟线型全光缓存器和光纤环型全光缓存器，系统总结了各种缓存器的工作原理和优缺点，并创新性地提出了一种基于复合调制长周期光栅的新型缓存器，该缓存器具有结构简单、成本低廉等优点。
全光缓存器 双环耦合全光缓存器 长周期光栅 复合调制 all-optical buffer Dual-Loop Optical Buffer (DLOB) long period grating complex modulation
北京交通大学光信息科学与技术研究所 发光与光信息技术教育部重点实验室， 北京 100044
概括了本课题组在近十年中进行的光纤延迟线型全光缓存器的研究工作，介绍了基本的基于3×3平行排列耦合器的基本缓存单元双环耦合全光缓存器(DLOB)，并以此为基础，构建出缓存时间为1~9999 T(时间单位)的大动态范围、多波长等全光缓存器，速率都在2.5 Gb/s以上，并研制出基于偏振的全光缓存器。对这些缓存器的原理、关键技术以及实验结果进行了介绍。最后，对于这一类光纤缓存器的优点及未来发展方向进行了讨论。
全光缓存器 光纤型全光缓存器 延迟线型光缓存器 大动态范围光缓存器 多波长光缓存器 偏振缓存器
上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海 200093
设计了一个低噪声的EDFA,结合0.8 nm 的窄带光滤波器,采用长为10 439 m 的标准单模光纤,构成了一个有源光纤环路。对其输出特性进行了详细的测试,测试结果表明该系统具有良好的信号复制能力。基于此设计了一个光缓存单元,描述了其存储原理,定义了其单位缓存时间和最大缓存时间,实验表明该光缓存单元实现了光脉冲信号的缓存,单位缓存时间约为50 μs,复制光脉冲个数在500 个以上,相应的最大缓存时间约为25 ms。
光缓存单元 光纤型全光缓存器 有源光纤环路 光纤延迟 光脉冲复制器 optical buffer unit fiber based optical buffer active optical fiber loop optical fiber delay optical pulse
北京交通大学 光信息科学与技术研究所发光与光信息技术教育部重点实验室,北京 100044
全光交换网的高吞吐量和信道利用率要求全光缓存器具有大的动态延迟范围。建立了基于平行排列3×3光纤耦合器的双环耦合全光缓存器(DLOB)的分析模型。分析了限制DLOB延迟范围的各个因素。分析发现,通过级联DLOB,可以实现大动态延迟范围。实验验证级联型DLOB的可变延迟范围达到1-9999 T,延迟粒度为25 ns,输出信号的误码率低于10-9。得到理论模型与分析方法对其他基于半导体光放大器(SOA)光开关的反馈式光学处理结构同样具有借鉴作用。
光纤光学 全光缓存器 动态延迟范围 半导体光放大器的噪声分析 全光包交换 光网络
北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院，北京 100191
对目前正成为研究热点的光纤延迟线(FDL)进行了原理和结构特点的分析，总结了光纤延迟线的分类，对光纤延迟线的3个重要应用领域作了详细的跟踪研究。在光纤传感与光学测量领域，分析了激光器线宽测试系统、晶体双折射参数测量系统、光相干层析成像(OCT)测量系统及光相关光谱术(OCS)测量系统，指出了光纤延迟线在这些系统中的主要作用及参数设置；在光纤通信领域，从原理和系统结构上重点分析了高速脉冲串发生器、光缓存器及光编/解码器，指出了目前存在的问题；在微波光子学领域，详细分析了多频光振荡器、微波光纤延迟线、光A/D转换器及光信号相关处理器。指出了关于光纤延迟线技术的最新研究方向主要是提高延时精度、实现连续可调、减小插入损耗和提高工程可靠性。解决这些问题是光纤延迟线实用化的关键所在。
光纤器件 光纤延迟线 光纤传感器 光缓存器 微波信号光处理
1 北京交通大学光信息科学与技术研究所 发光与光信息技术教育部重点实验室, 北京 100044
2 北京邮电大学光通信与光波技术教育部重点实验室, 北京 100876
提出了一种基于平行排列3×3耦合器的双环结构全光缓存器(DLOB)的级联方案,分析了单级和级联结构的缓存原理及读写方式,通过分析半导体光放大器(SOA)的噪声性能,得到光缓存器输出性能主要由读写操作阶段注入的控制光功率及SOA的工作电流决定的结论,提出了在反馈式光缓存器中实现单级多圈和多级缓存的可能性,并搭建了一个两级的缓存系统,实验验证两级级联各缓存9圈时,输出信号光的功率几乎没有减少,信噪比(SNR)下降不到4 dB。理论分析和实验都表明,级联型光缓存器能够实现从纳秒级到毫秒级的缓存,可以满足未来光包交换(OPS)发展的需要。
光通信 全光包交换 光缓存器 半导体光放大器
北京交通大学理学院光信息科学技术研究所,北京100044
分析了基于平行排列3×3耦合器的双环结构全光缓存器的原理,提出了4种全光缓存器的读写方法：正相光脉冲控制法,反相光脉冲控制法,正相电脉冲控制法和反相电脉冲控制法,介绍了0.89 π相移的调节方法,构建了一个环长63 m的光缓存器的实验系统,实验不仅验证了4种读写方法,而且结果表明,当缓存圈数超过20圈时,反相光脉冲控制法是唯一可行的方法,实验还发现使用光脉冲控制法时,为了抑制噪声需要提高控制激光器的偏置电流,使控制光的直流分量在500 μW～1 mW之间,或者注入不同于信号光和控制光的直流光。使用电脉冲控制法时,也必须注入直流光来抑制噪声。
光通信 全光缓存器 控制技术 噪声抑制
