多波長(zhǎng)3R再生與光分組交換關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、本文的工作主要分為兩個(gè)大部分，針對(duì)多波長(zhǎng)3R再生以及光分組交換兩個(gè)方面中的若干尚待解決的關(guān)鍵問(wèn)題開(kāi)展了理論和實(shí)驗(yàn)研究。主要開(kāi)展了以下研究工作：在多波長(zhǎng)3R再生技術(shù)方面，基于光纖中光參量放大過(guò)程的理論模型，重點(diǎn)討論了光纖光參量放大的非線性增益特性，并在此基礎(chǔ)對(duì)光纖光參量放大其作為全光判決門的再生性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試，驗(yàn)證了其作為全光判決門的可行性。利用數(shù)據(jù)泵浦的光纖光參量放大，采用信道偏振正交和雙向注入的方式，在同一段高非線性光纖中實(shí)現(xiàn)了總

2、容量為160 Gb/s的4×40 Gb/s同步網(wǎng)絡(luò)中WDM信號(hào)的同時(shí)再生，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明相比單波長(zhǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)，多波長(zhǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)系統(tǒng)再生性能無(wú)顯著下降。提出利用相位時(shí)鐘泵浦光的光纖光參量放大，并加上信道間的偏振正交的方式，在同一段高非線性光纖中實(shí)現(xiàn)了同時(shí)對(duì)異步網(wǎng)絡(luò)的2×10Gb/s信號(hào)同時(shí)再整形再定時(shí)，誤碼率測(cè)試結(jié)果表明在單波長(zhǎng)通道以及雙波長(zhǎng)通道運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，經(jīng)過(guò)再生得到的信號(hào)對(duì)比惡化信號(hào)分別有2 dB和1.5 dB的功率代價(jià)改善。
　　 本研

3、究在光分組交換技術(shù)方面，開(kāi)展了對(duì)應(yīng)用于大規(guī)模、低延遲光分組交換的光帶內(nèi)標(biāo)簽技術(shù)的研究。基于OOK調(diào)制格式的光帶內(nèi)標(biāo)簽技術(shù)，首次進(jìn)行了對(duì)640Gb/s單波長(zhǎng)OTDM數(shù)據(jù)信號(hào)50 km傳輸后1×4光分組交換實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了功率代價(jià)不大于3 dB的無(wú)誤碼運(yùn)轉(zhuǎn)。創(chuàng)造性提出基于多頻率副載波調(diào)制的光帶內(nèi)標(biāo)簽技術(shù)，利用這種標(biāo)簽技術(shù)，進(jìn)行了對(duì)160 Gb/s以及40 Gb/s兩種速率的數(shù)據(jù)信號(hào)的光分組交換實(shí)驗(yàn)，并實(shí)現(xiàn)了功率代價(jià)小于1 dB的無(wú)誤碼運(yùn)轉(zhuǎn)。進(jìn)一

4、步討論了多頻率副載波調(diào)制的光標(biāo)簽技術(shù)的擴(kuò)展性、標(biāo)簽處理的時(shí)間延遲和對(duì)標(biāo)簽功率容忍度等性能，論證了使用單個(gè)標(biāo)簽波長(zhǎng)傳送30個(gè)標(biāo)簽比特的可行性。利用一種具有高度分布式的交換控制的Spanke類型的模塊式光交換結(jié)構(gòu)，采取多頻率副載波調(diào)制的光帶內(nèi)標(biāo)簽技術(shù)，首次進(jìn)行了40 Gb/s64×64的光分組交換實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)現(xiàn)了功率代價(jià)僅為1.6 dB、交換延遲為25 ns以及系統(tǒng)能耗僅為76.5 pJ/bit的動(dòng)態(tài)交換運(yùn)轉(zhuǎn)。進(jìn)一步研究顯示系統(tǒng)可進(jìn)一步擴(kuò)展