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1、光交换节点中的全光再生技术研究第卷第期应用光学..年月.文章编号:??一光交换节点中的全光再生技术研究昆武保剑,文峰,周星宇,邱电子科技大学光纤传感与通信教育部重点实验室,四川成都摘要:比较了光交换节点中几种全光再生技术方案的优缺点,重点描述光纤参量振荡器的时钟提取实验和基于磁光四波混频的光门整形技术。实验揭示了光纤参量振荡器闲频光反馈控制方法的工作原理,并提取出稳定的高质量时钟信号。仿真比较了种四波混频光门再生方案的功率转移特性,开展了磁光四波混频再生实验。研究表明:通过对高非线性光纤加载直流磁场,可使光接收机灵敏度进一步提升。最后指出了全光
2、再生技术的多信道、集成化发展趋势。关奠词:非线性光学;四波混频;磁光效应;全光再生中图分类号:.;文献标志码::./.?,,?,,,,,?:?.?.????.??.,?.?.:;?;?;也开始从电控光向光控光演进。按照配置模式的引言不同,全光交换技术可分为光路交换、光分随着单波长上数据传输速率的不断提高,光组交换和光突发交换种,它们适用交换节点的处理速度开始成为制约光纤信息网络于不同的交换粒度业务需求,必然影响着交换节发展的瓶颈因素。因此,光信息的交换由以前的点开关矩阵的构建和控制方式口。光/电/光交换方式,逐渐转向全光交换方式信息近几年,基于
3、高非线性光纤、半导体的交换始终在光域进行,在交换矩阵控制方式上收稿日期:??;修回日期:??基金项目:国家计划;国家计划;国家自然科学基金,作者简介:武保剑,男,河南新乡人,教授,博士生导师,主要从事光通信方面的研究工作。:..万方数据..应用光学,武保剑,等:光交换节点中的全光再生技术研究的信号质量劣化;另一方面,再生所提取的时钟光放大器、硅基光子集成芯片的全光信号可为后续交换矩阵单元提供重要的数据同步和控处理器件飞速发展,能够直接在光域实现波长转制信号。因此,光交换节点中的全光再生单元对换、码型变换、时钟提取、信号再生、逻辑门等诸多提升光交
4、换网络性能具有非常重要的意义。功能,使光控光的信息交换方式离现实越来越全光再生技术包括再生再放大、再整形近。。光纤非线性效应具有飞秒级的响应速度,和再生再放大、再定时、再整形,其功能框图意味着具有太比特量级的信号处理带宽,且易与如图所示。对于全光再生来说,输入信号经光纤通信系统耦合连接;缺点是非线性功率阈值较高,难于集成。相比而言,具有更小注入光光放大后进入光判决门进行数据整形,以提高信号质量。而对于再生,将输入信号中分出一部功率和易于集成的优势,但其信号处理速度受载流子浓度恢复时间的限制。硅基光子集成器件是分进入光时钟恢复单元,提取时钟信号,
5、并以光控光方式经光判决单元完成再定时和再整形。再放当前人们研究的热点,目前主要依赖于热光效应和载流子色散效应等原理来实现光交换,其制造大单元可采用掺铒光纤放大器,该器件在工艺复杂,与普通光纤耦合难度大。现有光网络中已有广泛应用,因此全光再生技术主要集中在光时钟提取和光判决门两个功能本文着重讨论光交换节点中基于光纤四波混单元。频的全光再生技术,主要包括光纤参量振荡器的时钟提取和基于磁光四波混频的光门整形技术。一?‘。‘‘’‘‘‘‘‘。’’’。‘。‘‘‘●?。、;厂??????我们的研究目标是在实验室已建成的光分组交换;一光时钟恢复卜时钟信号实验系
6、统。叩中实现再生交换节点的功能演示。.?光放天一延迟线芜蔽大输嘲笨炉测丽赢产:::::::::::::::::::::::::::::::全光再生交换节点技术图全光再生器功能框图光交换技术是光通信网络的核心技术之一。.光网络交换设备可由软件和固件实现,从指配的光时钟提取方案主要有:法布里一珀罗滤交叉连接设备发展到更高速度的智能控制波器口引、光锁相环引、光纤参量振荡器光交换机/光路由器。图给出了一个具有再生能以及自脉动激光器阳等;此外,力的全光交换节点框图。输入的复用信号首先通基于的光纤锁模激光器?技术也是常用的一种全光时钟提取方法。?滤波器哑哪
7、可以用于高速的全光时钟提取,但对滤波器的精细度和器件的温度稳定性要求很高,通常需要后鼍?涸阉跟整形单元进一步提升时钟质量。是由电图全光再生交换节点功能框图锁相环发展而来,可以恢复出较高质量的时钟,但.系统非常复杂,往往需要包括锁模激光器、电锁相环等器件。利用激光器的自脉动现象实现的过码型转换单元将数据码型转换为适于全光信号时钟提取可以获得高质量时钟信号,但工作速率处理的码型,再经全光再生单元或波长转换单相对较低约/。基于?的时钟元处理后再由交换矩阵单元输出,最后将数据信提取方法结构相对简单,所需的注入光功率小,可号重新变换回原始格式。再生单元实
8、现光时以产生所需波长的光时钟信号;缺点是载流钟提取和光脉冲整形功能,波长转换有助于缓解子恢复时间长而造成码型效应,工作速率难以进光信息数据对交换矩阵输
