多波长3r再生与光分组交换关键技术研究

《多波长3r再生与光分组交换关键技术研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、天津大学博士学位论文多波长3R再生与光分组交换关键技术研究姓名：罗俊申请学位级别：博士专业：信息与通信工程；通信与信息系统指导教师：于晋龙2011-10摘要本论文的工作主要分为两个大部分，针对多波长3R再生以及光分组交换两个方面中的若干尚待解决的关键问题开展了理论和实验研究。主要开展了以下研究工作：在多波长3R再生技术方面，基于光纤中光参量放大过程的理论模型，重点讨论了光纤光参量放大的非线性增益特性，并在此基础对光纤光参量放大其作为全光判决门的再生性能进行了实验测试，验证了其作为全光判决门的可行性。利用

2、数据泵浦的光纤光参量放大，采用信道偏振正交和双向注入的方式，在同一段高非线性光纤中实现了总容量为160Gb／s的4×40Gb／s同步网络中WDM信号的同时再生，实验结果表明相比单波长运转，多波长运转时系统再生性能无显著下降。提出利用相位时钟泵浦光的光纤光参量放大，并加上信道间的偏振正交的方式，在同一段高非线性光纤中实现了同时对异步网络的2×10Gb／s信号同时再整形再定时，误码率测试结果表明在单波长通道以及双波长通道运转条件下，经过再生得到的信号对比恶化信号分别有2dB和1．5dB的功率代价改善。在光分

3、组交换技术方面，开展了对应用于大规模、低延迟光分组交换的光带内标签技术的研究。基于OOK调制格式的光带内标签技术，首次进行了对640Gb／s单波长OTDM数据信号50km传输后1×4光分组交换实验，实现了功率代价不大于3dB的无误码运转。创造性提出基于多频率副载波调制的光带内标签技术，利用这种标签技术，进行了对160Gb／s以及40Gb／s两种速率的数据信号的光分组交换实验，并实现了功率代价小于1dB的无误码运转。进一步讨论了多频率副载波调制的光标签技术的扩展性、标签处理的时间延迟和对标签功率容忍度等性

4、能，论证了使用单个标签波长传送30个标签比特的可行性。利用一种具有高度分布式的交换控制的Spanke类型的模块式光交换结构，采取多频率副载波调制的光带内标签技术，首次进行了40Gb／s64×64的光分组交换实验研究，实现了功率代价仅为1．6dB、交换延迟为25／IS以及系统能耗仅为76．5pJ／bit的动态交换运转。进一步研究显示系统可进一步扩展到4096×4096(64个输入、输出端口，每个端口64个波长通道)，而几乎不会带来额外的功率代价和延迟时间。关键词：全光3R再生，多波长全光判决，光纤光参量放

5、大；光分组交换，光带内标签，光纤布拉格光栅，波长变换ABSTRACTInthisdissertation，theresearchworkarecarriedoutmainlyonthekeytechnologiesintwofieldsincludingopticalmultiplewavelength3Rregenerationandopticalpacketswitching．Ontheopticalmultiplewavelength3Rregenerationtechnologies，wefir

6、stbuildupatheoreticalmodelforthefiberopticparametricamplification(FOPA)．ThenonlineargainresponseofFOPAisespeciallycharacterizedanddiscussed．Basedonthetheoreticalanalysis，wefurtherexperimentallyinvestigatetheperformanceoftheopticalregeneratorbyusingsingle

7、pumpedFOPAasanopticaldecisiongate，andthusverifythefeasibilityoftheFOPAbeingusedintheoptical3Rregeneration．Weproposeanovelschemefortheopticalregenerationofmultiplesynchronouswavelengthdivisionmultiplexing(WDM)channels，inwhichthedatasignalisusedasthepumpin

8、theFOPAwithorthogonallypolarizedadjacentchannelsandbi—directionaloperation．Basedonthisscheme，simultaneouslyoptical3Rregenerationof4x40Gb／ssynchronousWDMchannelsisexperimentallyachievedbyusingasinglesectionofhighlynonlinear