全光波长转换器在全光网络中的应用能够避免波分复用网络的波长信道使用冲突，改善网络传输效率，提高网络的灵活性和容量，目前已成为全光网络研究的热点。半导体光放大器是全光波长转换器的首选器件。基于半导体光放大器四波混频效应的全光波长转换技术在严格透明的全光网络中最有前途，但是它的转换效率低，输出光信噪比较小。用OptiSystem仿真搭建了基于半导体光放大器四波混频效应的40 Gb/s归零差分相移键控码信号的全光波长转换器。为获得更高转换效率、光信噪比以及较低的功率代价，详细讨论了半导体光放大器注入电流、波长失谐、信号光与抽运光功率等参数值之间的关系，得到了该全光波长转换器的最优参数和最佳工作环境。

文章通过研究高功率Er-Yb共掺双包层光纤放大器对多波长信号传输特性的影响，尤其是对不同光功率等级下多波长信号劣化的研究，分析了高功率条件下光非线性效应和在特定应用中的规律，得到了一些有益的结论，可为更好地实现高功率多波长光信号传输提供一定的依据。

A novel scheme to generate, transmit, and receive an optical orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) continuous phase modulation (CPM) signal, which is combining minimum shift keying (MSK) coding with OFDM optical modulation, for downlink application in a 4×2.5-Gb/s wavelength division multiplexing (WDM) passive optical access network, is proposed and experimentally validated. We also realize wavelength remodulation for carrying upstream on-off keying (OOK) data to reduce the cost budget at the optical network unit. The experimental results show that the power penalties for the downlink and the uplink data after transmission over 25-km SMF-28 fiber are 0.1 dB and smaller than 0.4 dB, respectively.

为了抑制光纤中4波混频(FWM)效应引起的信道间非线性串扰,采用了实验的方法,对高非线性光纤中FWM效应的影响进行了研究,测量了产生FWM的效率与信道间隔以及信号强度的关系,比较了等信道间隔和非等信道间隔情况下FWM效应的影响。结果表明,FWM的效率随着信道间隔的增加而减小,随信号光功率的增加而线性增加。等信道间隔情况下,FWM效应对中间信道的影响最大,与非等信道间隔相比,FWM效应引入了1.5dB的功率代价。这些结果对有效抑制光纤中的FWM串扰是有帮助的。

无论是光路交换还是光突发交换,都离不开有光开关矩阵组成的光交叉连接节点(OXC)。OXC节点是组建波分复用光网络的基本单元,OXC节点引入的串扰成为限制其投入实用的主要原因。理论分析了基于扩展Benes(DB)结构和改进扩展Benes(GMDB)结构的三种典型OXC结构中的带内串扰,结果表明基于DB结构和GMDB结构的OXC节点可以完全消除低于二阶的各类串扰。数值模拟了基于两种结构的OXC节点中带内串扰的积累特性,发现基于GMDB结构的OXC节点能大大降低串扰引起的功率代价,实验测量了8×8DB结构和GMDB结构中串扰的影响,实验结果证实了GMDB结构的低串扰特点。同时与基于DB结构的OXC节点相比,基于GMDB结构的OXC节点对光开关串扰系数的要求放宽了5 dB,大大降低了对光开关隔离度的要求。

文章设计并实现了C+L波段4泵浦光纤拉曼放大器(FRA)，讨论了泵浦驱动电路的设计及掺铒光纤放大器(EDFA)与FRA 150 km混合传输的传输性能。实验结果表明，驱动电路可以稳定可靠地工作，当拉曼放大器的增益＜5 dB时，信号的误码性能不会得到显著提高。实验结果可为EDFA与FRA混合传输系统中增益的配置提供参考。

偏振模色散(PMD)的自适应补偿已经得到了比较深入的研究。在实验中采用偏振度作为取样反馈信号, 粒子群优化算法(PSO)作为反馈控制算法, 比较了偏振模色散自适应补偿系统对于不同码型的补偿效果。结果表明, 传输信号质量严重恶化的情况下, 补偿之后, 对于不同的传输码型, 接收信号的误码率都可以达到一般光纤通信系统的基本要求(10-9), 说明了PMD自适应补偿系统对于各种调制码型都具有良好的补偿效果, 还可以看出, NRZ码相对于其他码型有较高的功率代价, 而RZ50码型在补偿系统中的接收性能最佳。

导出了一种用系统10%－90%上升时间所表示的最坏情况下多模光纤色散功率代价的计算方法。将最坏情况下的眼图闭合用光接收器在t₀时刻的输出信号波形表示，从而得到了色散功率代价的数学表达式。为了得到光接收器输出信号波形的解析解，假设多模光纤链路是一个低通滤波器，其归一化脉冲响应是高斯形式的。用这种方法对甚短距离光传输系统VSR－1的色散功率代价做了计算分析，所得结果可作为最坏情况下VSR－1链路功率预算分析的参考。

提出了一种低串扰无损耗的光开关矩阵.该结构是在扩展Benes(DB)结构的基础上通过改进得到的称为改进的扩展Benes(IDB)结构,并通过进一步的改进得到各级改进的扩展Benes(GIDB)结构.理论分析了IDB结构和GIDB结构中串扰产生的机理和对信号的影响,比较了几种结构的信噪比和光交换容量之间的关系.发现随着光交换规模的扩大,GIDB结构相对于DB结构信噪比明显提高.实验研究了4×4的IDB、GIDB结构中串扰引起的误码率降低以及眼图的恶化情况.结果表明GIDB结构能有效减少串扰的影响.

串扰是波分复用(WDM)光网络中光交叉连接(OXC)投入实用的最大障碍。理论分析了基于扩展Benes(DB)结构和改进扩展Benes(GMDB)结构的3种典型OXC节点结构中的带内串扰，并数值模拟了基于两种结构的OXC节点中带内串扰的积累特性。结果表明，基于DB结构和GMDB结构的OXC节点可以完全消除低于二阶的各类串扰。发现基于GMDB结构的OXC节点能大大减少带内串扰的积累，与基于DB结构的OXC节点相比，基于GMDB结构的OXC节点对光开关串扰系数的要求放宽了5dB，说明OXC节点结构的选择对消除串扰尤为重要。