为了实现全光逻辑的仿真运算, 基于Simulink模块可视化的特点, 根据线性光放大器交叉增益调制原理的理论模型, 采用模块搭建的方法, 实现了全光逻辑“或非”的运算。结果表明, 通过Simulink的模块搭建, 使其更好地仿真出逻辑“或非”输出结果; 适当地选择注入电流组合, 逻辑或非的运算效果越佳; 由于模块化的结构容易进行修改和扩充, 通过模块搭建用于更多的逻辑运算也是可行的。
光学器件 或非门 交叉增益调制 全光 线性光放大器 optical devices NOR gate cross-gain modulation all optical linear optical amplifier
西南交通大学,信息科学与技术学院,光通信与光器件研究所,成都,610031
建立了基于一种新型光放大器(线性光放大器)的交叉增益调制波长转换理论模型.对交叉增益调制波长转换器同向工作方式下的输出消光比进行了分析,讨论了抽运光和探测光的波长和功率等参量对转换后信号消光比特性的影响.结果表明:随着抽运光波长的增加,波长转换器的输出消光比逐渐增大,但对于探测光波长的增加,消光比反而减小;增加抽运光功率和减小探测光功率都可以获得较大的消光比;波长向下转换时的消光比明显优于向上转换时的消光比.
线性光放大器 输出消光比 交叉增益调制 波长转换
1 西南交通大学 计算机与通信工程学院，四川 成都 610031
2 成都电子科技大学 宽带光纤传输与通信系统技术重点实验室，四川 成都 610054
建立了基于线性光放大器(LOA)的交叉相位调制波长转换模型，模型考虑了纵向载流子密度变化引起的有源区折射率的改变、端面反射、相位调制、放大的自发辐射噪声和横向垂直光场(VCL)的增益钳制作用。利用分段方法模拟计算了布拉格反射镜的反射率、偏置电流、信号光和探测光的功率和波长、信号速率与转换后信号啁啾的关系。结果表明：LOA具有增益钳制作用，能提高转换后信号的性能；增大布拉格反射镜的反射率可以降低转换后信号的啁啾；合理控制输入信号光和探测光的强度，调整干涉仪两臂LOA偏置电流的强度，可以获得啁啾较小的转换信号。
线性光放大器 波长转换 交叉相位调制 啁啾 linear optical amplifier(LOA) wavelength convert cross-phase modulation chirp
1 西南交通大学计算机与通信工程学院光通信与光器件研究所, 成都 610031
2 电子科技大学宽带光纤传输与通信系统技术重点实验室, 成都 610054
基于速率方程建立了线性光放大器(LOA)的数值模型,模拟了线性光放大器的增益钳制特性。与对称结构马赫曾德尔干涉仪(MZI)的传输矩阵相结合,构建了线性光放大器马赫曾德尔干涉仪全光逻辑异或门模型,实现了两路40Gbit/s信号的异或运算。与传统的半导体光放大器(SOA)构成的马赫曾德尔干涉仪型异或门进行了比较,从器件结构上对两种异或门运算结果的差异给出了解释。结果表明,线性光放大器具有平坦的增益特性,对输入信号的扰动具有不敏感性,垂直光场缩短了载流子恢复时间;线性光放大器马赫曾德尔干涉仪结构可以实现异或运算;利用差分相位法可以解决载流子恢复时间对信号处理速度的限制,合理地选择延迟时间能获得较好的运算结果;输出信号具有眼图张开度大、消光比高、峰值啁啾小、对波长变化不敏感等优点。
信息光学 线性光放大器 马赫曾德尔干涉仪 全光逻辑异或门 差分相位法
1 西南交通大学,计算机与通信工程学院,光通信与光器件研究所,四川,成都,610031
2 电子科技大学,宽带光纤传输与通信系统技术重点实验室,四川,成都,610054
基于半导体光放大器(SOA)和线性光放大器(LOA)构成的马赫-曾德尔干涉仪(MZI),从速率方程出发,模拟了LOA的泵浦放大和增益箝制特性,建立了SOA-MZI和LOA-MZI结构全光异或门数值模型,通过控制探测光功率和偏置电流,实现了两路40 Gbit/s信号的异或运算.并通过求解速率方程,对异或运算的结果进行了分析和比较;从器件结构上对2种异或门运算结果的差异给出了解释.结果表明:SOA和LOA中载流子恢复时间限制了信号处理速度;合理控制偏置电流和探测光功率可以提高信号处理能力;LOA具有增益箝制作用,对输入信号的扰动具有不敏感性;与SOA-MZI异或门相比,LOA-MZI异或门输出信号的消光比较高,功率较低;对于输出脉冲波形而言,LOA-MZI异或门性能优于SOA-MZI异或门.
马赫-曾德尔干涉仪 全光逻辑异或门 半导体光放大器 线性光放大器
