基于微环谐振器的光交换芯片控制技术-研究

《基于微环谐振器的光交换芯片控制技术-研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、摘要摘要信息通信网络逐渐向全光交换网络演进，大规模光交换芯片作为全光交换网络的核心技术，已成为光信息处理领域的研究热点，其中光交换功能的实现离不开高速光交换芯片的控制技术。本文通过微环谐振器的控制原理分析，提出了微环谐振器的稳定方案，并在光纤参量振荡器（FiberOpticalParametricOscillators，FOPO）时钟提取实验中验证了方案的可行性，最终完成了光交换芯片中微环谐振器的稳定控制实验。主要工作内容和创新如下：1.通过分析微环谐振器PIN和PIP电极的控制特性和实现光交换芯片的电路需求，结合热光效应和载流

2、子色散效应，提出了一种利用光功率反馈控制机制实现微环谐振器稳定的方案。鉴于微环谐振器与光纤参量振荡器（FOPO）在结构上有诸多相似之处，首先通过光纤参量振荡器（FOPO）时钟提取实验验证了该方案的可行性。2.将四波混频闲频光功率作为反馈信号，开展了光纤参量振荡器的自动反馈控制实验，利用光纤延迟线补偿FOPO环长的漂移，使环形腔的自由光谱区始终与输入信号的调制速率匹配，从而实现稳定的时钟提取。实验表明，12.5Gb/s归零（RZ）信号输入时，时钟信号的均方根（RMS）相位抖动值为0.92ps，时钟提取精度和系统稳定性均有明显提高。

3、3.研究开发了光交换芯片的驱动和温控电路板，并在863项目中发挥了重要作用。在微环开关实验和微环热抖动实验基础上，根据本文提出的微环谐振器稳定方案，并完成了相应的控制实验。测试结果表明，当1553.85nm波长输入光的功率为-10dBm时，微环谐振器输出的光功率可稳定在-33±0.1dBm，为后续开展基于微环谐振器的全光信号处理研究提供了实验基础。关键字：微环谐振器，光交换芯片，反馈控制技术，热光效应，载流子色散效应IABSTRACTABSTRACTWiththegradualevolutionofinformationandc

4、ommunicationnetworkstowardall-opticalswitchingnetwork,large-scaleopticalswitchingchipasakeytechnologyhasbecomeahottopicofinterestinthefieldofopticalinformationprocessing.Achievingopticalswitchingfunctionisdependentoncontroltechnologyofthehigh-speedopticalswitchingchi

5、p.Byanalyzingcontrolprinciplebasedonmicro-ringresonator,thestabilizationschemeformicro-ringresonatorwasputforwardandverifiedbytheclockextractionexperimentsusingfiberopticalparametricoscillator.Theexperimentofstablycontrollingthemicro-ringresonatorforopticalswitchingc

6、hipwasaccomplished.Themaincontentislistedasfollows:1.ByanalyzingthecontrolcharacteristicsofthePINandPIPelectrodesofmicro-ringresonatorandtherequirementforthecontrolcircuitsforopticalswitchingchips,andcombiningwiththermo-opticeffectandcarrierdispersioneffect,anewschem

7、eforstabilizingmicro-ringresonatorswasputforwardbymeansofautomaticfeedbackcontrolmechanisminopticalpower.Inconsiderationofstructuresimilaritiesbetweenmicro-ringresonatorsandfiberopticalparametricoscillator(FOPO),thefeasibilityoftheschemewasverifiedbyclockextractionex

8、perimentsbasedonfiberopticalparametricoscillator(FOPO).2.Byuseoffour-wavemixingidlerasafeedbacksignal,clockextractionexperimentunde