五邑大学 信息工程学院, 广东 江门 529020
针对高速率OTDM(光时分复用)系统中的一些关键技术问题,如时钟提取、时分解复用和色散补偿等,提出了8×40 Gbit/s的OTDM系统技术方案.结果表明,通过选择合适的时钟提取方式和基于对称性色散位移光纤的色散补偿技术,能够实现在一个时隙内对每个信道的40 Gbit/s归零码信号的解复用,且解复用后的信号质量较好.该系统实现了320 Gbit/s OTDM通信.
光时分复用 色散补偿 时钟提取 OTDM dispersion compensation clock extraction
1 贵州大学理学院物理系, 贵州 贵阳 550025
2 天津大学电子信息工程学院光纤通信实验室, 天津 300072
提出并分析验证了一种基于半导体激光器注入锁定实现的全光时钟提取方案。方案中，借助半导体激光器的注入锁定过程，可以将光归零（RZ）码信号中的载波和一个时钟分量依次锁定两个半导体激光器获得光场的锁相输出，通过输出分量的叠加，得到所需的同步时钟信号。实验中，采用两个分布反馈（DFB）型半导体激光器，成功地获得了10 Gb/s光RZ码信号的时钟信号。这一方案在注入功率的动态范围、可调谐性、信号波长稳定性要求等方面都表现出了很好的灵活性，并具有可集成潜力，是一种实用性很强的新方法。
光通信 全光时钟提取 半导体激光器 注入锁定
1 北京交通大学光信息科学与技术研究所, 北京 100044
2 发光与光信息技术教育部重点实验室, 北京 100044
全光再放大、再定时、再整形(3R)技术是未来全光通信网络的发展方向，全光时钟提取是全光3R技术的关键技术之一。随着新型相位调制格式信号的广泛应用，对新型相位调制格式信号的全光时钟提取研究引起了越来越多的关注。基于此，提出了一种基于可调谐解调器的速率可变差分相移键控非归零码(NRZ-DPSK)信号的时钟提取方法。采用自由空间光的斐索干涉仪构成可调谐解调器，将NRZ-DPSK信号转换为含有时钟分量的归零码(RZ)强度信号，调谐范围可覆盖2.5~40 Gb/s。将解调出的RZ信号注入到光纤环形激光器实现了5 Gb/s的长度为27-1的伪随机码NRZ-DPSK信号的全光时钟提取，其消光比高于10 dB。
光纤光学 差分相移键控非归零码 时钟提取 自由空间可调谐解调器 光纤环形激光器 中国激光
2014, 41(11): 1105010
研究了一种基于双相位调制器（PM）结构的光电振荡器（OEO）。利用OEO提取的电时钟对外加的连续光进行相位调制，再经过光带通滤波器（OBPF）进行偏移滤波，产生了脉宽为7.6 ps的光脉冲。随后进入由相位调制器和单模光纤（SMF）组成的脉冲压缩器进行脉冲压缩，从而得到脉宽很窄的光帧时钟。实验中，成功实现了从4×25 Gbit/s信号中同时提取出25 GHz的光时钟和电时钟。光时钟的脉冲宽度为3.1 ps，占空比为7.75%，时间抖动为135 fs（100 Hz~10 MHz）。电时钟载噪比为61.7 dB，时间抖动为118 fs（100 Hz~10 MHz）。
光通信 光电振荡器 帧时钟提取 光时分复用 相位调制器
电子科技大学 光纤传感与通信教育部重点实验室, 四川 成都 611731
实验考察了输入光信号调制速率、泵浦功率、偏振态以及光纤参量振荡器(FOPO)环形腔内光纤长度、光偏振旋转等因素对FOPO提取的时钟信号相位抖动和幅度噪声的影响。实验表明,在光时钟信号相位抖动均方值(RMS)为0.025 UI的容限内,基于FOPO的全光时钟提取方案对这些变化因素的承受能力分别为：8.2 kHz的输入信号调制速率变化、5 dB的泵浦光功率变化、20°泵浦信号方位角变化、2 mm的腔内光纤长度变化以及14°的腔内信号方位角变化。这为进一步提高基于FOPO全光时钟提取性能提供了重要实验依据。
光通信 全光时钟提取 光纤参量振荡器 高非线性光纤 optical communications all-optical clock recovery fiber-optical parametric oscillator highly nonlinear fiber
北京邮电大学 信息光子学与光通信研究院国家重点实验室, 北京 100876
为了从高速OTDM(光时分复用) 信号中提取出支路时钟并实现解复用, 实现高速光信号与相对低速电信号之间的接口, 首次展示了一种基于商用的MZM(马赫-曾德调制器)和PolM(偏振调制器)级联的OEO(光电振荡器)实现从2×40 GBaud/s OTDM信号中提取支路时钟并同时解复用的实验方案。利用这种改进的OEO, 成功地从2×40 GBaud/s的OTDM DQPSK(差分四相相移键控)调制格式的高速光信号中提取出了40 GHz电时钟, 该时钟的相位噪声在10 kHz频偏处达到-98.62 dBc/Hz, 与微波源(Agilent Technologies, E8267D)的相位噪声质量几乎相同。这种OEO还同时实现了从OTDM信号中解复用出两个支路信号的功能, 即将160 Gbit/s的PRBS( 伪随机二进制序列) OTDM信号成功解复用为两路高质量的80 Gbit/s支路信号。
光电振荡器 光时分复用 时钟提取 解复用 OEO OTDM clock recovery demultiplexing
电子科技大学光纤传感与通信教育部重点实验室， 四川 成都 611731
为了补偿光纤参量振荡器光纤环的长度漂移，提出一种基于四波混频闲频光功率的反馈控制方案。通过10 Gbit/s归零(RZ)光信号的时钟提取实验证实了该方案的可行性，所提取时钟信号的归一化相位抖动与幅度抖动分别在0.015与0.06以下，并可长时间稳定工作，因此该方案具有很强的实用性。
光通信 光时钟提取 光纤参量振荡器 长时间稳定性
1 贵州大学理学院贵州省光电子技术与应用重点实验室， 贵州 贵阳 550025
2 天津大学电子信息工程学院光纤通信实验室， 光电信息技术科学教育部重点实验室， 天津 300072
分析并实验验证了一种全光纤锁模激光器结构的全光时钟提取方案。方案中，采用高非线性光纤(HNLF)替代传统结构中的半导体光放大器(SOA)，利用光纤中的交叉相位调制(XPM)效应实现腔内的非线性调制，避免了以SOA作为非线性光调制器件的锁模激光器全光时钟提取方案中，由于载流子恢复时间较长从而限制工作速率的缺点，以达到突破“电子瓶颈”的目的。理论分析了光纤中交叉相位调制的特性以及环形锁模腔的时钟提取原理，并通过实验，从40 Gbit/s的光归零码(RZ)信号中提取出了高质量的光信号时钟。该方案可以直接在更高速率条件下工作。
光纤通信 全光时钟提取 交叉相位调制 光纤环形激光器
天津大学电子信息工程学院光纤通信实验室， 天津 300072
提出了一种新型的基于数据抽运的光纤光参量放大(FOPA)的多波长(4×40 Gb/s)全光3R再生实现方案。与已有的利用光参量放大技术再生不同的是，所提方案利用4路恶化的数据信号作为抽运光，同时，分析了其再生机理。实验结果表明，对于“1”码和“0”码的噪声均有较好的抑制。利用波长变换和高Q值(1000)的法布里珀罗(F-P)滤波器进行时钟提取，得到均方根(RMS)抖动仅为180 fs的高质量时钟。在多波长全光判决部分，采用了正交极化和双向注入的方法来抑制4个恶化信号之间的相互串扰。最终实现了4路信号的信噪比改善值分别达到2.21、2.79、2.72和1.99的再生实验。
光通信 多波长全光3R再生 光纤光参量放大 时钟提取 多波长全光判决 中国激光
2011, 38(10): 1005003
1 清华大学 电子工程系 光电子国家重点实验室, 北京 100084
2 中国科学院 半导体研究所 半导体材料科学重点实验室, 北京 100083
为了研究放大反馈激光器全光时钟提取的性能，采用单边带相位噪声功率谱积分的方法，对40Gbit/s无恶化信号和噪声恶化信号分别进行了时钟提取实验，计算了所提取时钟的时间抖动。同时还测量了放大反馈激光器的锁定范围。通过实验取得了恶化前后所提取时钟的时间抖动分别为130fs和150fs，放大反馈激光器的锁定范围为234MHz。结果表明，基于放大反馈激光器的全光时钟提取方案对噪声恶化具有较强的容忍度，而且具有较宽的锁定范围。这一结果对于全光时钟提取技术的进一步发展具有重要意义
光通信 全光时钟提取 放大反馈激光器 时间抖动 锁定范围 optical communication all-optical clock extraction amplified feedback laser timing jitter locking range
