光參量放大脈沖壓縮和相位調制信號全光再生技術的研究.pdf

1、隨著網絡通信的不斷發(fā)展，人們對網絡速率和網絡利用率提出了越來越高的要求。高穩(wěn)定、低抖動的短脈沖源是實現(xiàn)高速光傳輸的基礎，同時利用先進的光調制技術(如DPSK/DQPSK)來提高網絡的頻譜利用率，是目前高速光傳輸系統(tǒng)中廣泛采用的辦法。而作為實現(xiàn)高速光信號傳輸重要的一環(huán)，全光3R再生技術成為確保全光網絡傳輸質量的重要方法。
　　 本文基于光纖光參量放大(FOPA)的光短脈沖壓縮技術和相位調制信號的全光再生技術進行了相關的研究工作，并

2、取得了以下研究成果：⑴提出了在FOPA基礎上實現(xiàn)脈沖進一步壓窄的新方案，即采用將FOPA與啁啾管理相結合的方法，在不提高泵浦功率的條件下使輸出的脈沖寬度得到了進一步的壓縮。理論和實驗證明：若泵浦光通過同頻相位調制引入負啁啾(或正啁啾)，參量放大后閑頻光的啁啾為泵浦光的兩倍，通過合適的色散補償介質，可以得到比無相位調制時更窄的脈沖。⑵針對同頻正弦強度調制和相位調制產生光脈沖方案中存在的基座較高和旁瓣較大的問題，提出了通過靈活利用強度調制器

3、的倍頻調制特性，產生低占空比的光脈沖來抑制相位調制引入的不利啁啾的影響。實驗得到了脈寬11.4ps的短脈沖，且消光比高，無基座，完全適合于未來OTDM系統(tǒng)的應用和研究。⑶對DPSK的調制和解調原理進行了詳細的闡述；通過仿真對影響接收機性能的參數進行了全面的分析；設計制作了一種基于全光纖的馬赫-曾德爾干涉儀的DPSK解調器，給出并分析了基于該解調器的DPSK調制與解調的實驗結果。⑷對基于飽和FOPA的DPSK全光再生技術進行了理論分析和仿

4、真研究，結果表明，該結構能夠在保持相位信息的同時可以實現(xiàn)DPSK信號的幅度再生，從而有效地降低系統(tǒng)誤碼率，延長傳輸距離。⑸提出了采用相位轉偏振技術與半導體光放大器(SOA)相結合實現(xiàn)DPSK信號全光再生的方案。理論分析并仿真驗證了基于該方案的40Gbit/s的RZ-DPSK信號全光再生過程，并得到了良好的幅度和相位再生效果，為下一步的實驗實現(xiàn)提供了切實可行的參考。⑹提出了將偏振延時干涉儀與MZM-SOA相結合實現(xiàn)DQPSK全光再生的新方