适用于PolSK调制格式的基于SOA的双泵浦FWM型全光波长转换器的研究

《适用于PolSK调制格式的基于SOA的双泵浦FWM型全光波长转换器的研究》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、南京邮电大学硕士学位论文适用于PolSK调制格式的基于SOA的双泵浦FWM型全光波长转换器的研究姓名：邹志强申请学位级别：硕士专业：光学工程指导教师：李培丽2011-03-01南京邮电大学硕士研究生学位论文摘要摘要全光波长转换器可以使波分复用（WDM）系统消除波长竞争，组网灵活可靠，是自动交换光网络（ASON）中的重要光电子器件，对今后全光网络的发展起关键性作用。全光波长转换器的实现方案有很多，基于半导体光放大器（SOA）的四波混频（FWM）型波长转换器由于具有对调制格式、调制速率严格透明等优点，因此受到了广泛的关注。目前，全光波长转换器的研究主要集中在二

2、进制振幅键控（OOK）和差分移相键控（DPSK）信号调制格式，对于偏振移位键控（PolSK）信号调制格式全光波长转换的研究很少。本文基于SOA的双泵浦FWM效应，提出了适用于PolSK调制格式全光波长转换方案。这种波长转换方案具有转换效率高、消光比高和波长转换范围大等优点。我们对适用于PolSK调制格式的双泵浦FWM型全光波长转换器做了深入的理论研究，具体内容如下：1)阐述了研究全光波长转换器的重要意义，概括了波长转换器的种类和发展状况。2)分析了SOA中的多种非线性效应，特别是三阶非线性效应，推导了SOA中最基本的光场传输方程和载流子速率方程。3)利用S

3、OA中的双泵浦FWM效应，提出了一种适用于PolSK调制格式的全光波长转换器方案，本方案可以提高波长转换效率，改善消光比，增大波长转换范围。4)建立了基于SOA的双泵浦FWM型全光波长转换器完整的宽带理论模型。在宽带理论模型中，考虑了SOA的材料增益谱、光场纵向空间分布、载流子空间分布和宽带ASE谱等。宽带理论模型为这种双泵浦FWM型波长转换器性能的研究提供了理论基础。5)利用建立的基于SOA的双泵浦FWM型全光波长转换器宽带理论模型，通过MATLAB软件进行数值模拟的方式，对这种波长转换器的转换效率和消光比特性进行了深入的研究，分析了转换效率、输出消光比

4、特性和输入泵浦光功率、信号光功率、输入泵浦光波长、信号光波长之间的关系。关键词：全光波长转换器，半导体光放大器，四波混频，偏振移位键控，双泵浦I南京邮电大学硕士研究生学位论文ABSTRACTABSTRACTAll-opticalwavelengthconverterscanmakethewavelengthdivisionmultiplexing(WDM)systemtoeliminatethewavelengthcompetitionandhaveaflexibleandreliablenetwork.All-opticalwavelengthconve

5、rterswillbecomeimportantoptoelectronicdevicesinautomaticallyswitchedopticalnetworks(ASON)andplayakeyrolewiththedevelopmentofall-opticalnetworks.Therearealotofschemestoimplementall-opticalwavelengthconverters,theconverterswhichbasedonfour-wavemixing(FWM)insemiconductoropticalamplif

6、iers(SOA)havereceivedwidespreadattentionduetotheiradvantagesincludingtransparencytothemodulationformatandbitrateoftheinputsignal.Atpresent,manyresearchesaboutall-opticalwavelengthconvertersonlybasedonthesignalmodulationformatsofbinaryamplitudeshiftkeying(OOK)anddifferentialphasesh

7、iftkeying(DPSK),butitisveryfewtothesignalmodulationformatofpolarizationshiftkeying(PolSK).Basedondual-pumpFWMeffectinSOA,thispaperproposedaschemeofallopticalwavelengthconversionforPolSK.Thiswavelengthconversionschemehastheadvantagesofhighconversionefficiency,highextinctionratioand

8、bigrangeofwavelengthconversion.We