基于SOA的全光码型转换及异或门研究

发布时间：2021-04-23 10:35

　　为满足人们与日俱增的信息需求,通信技术朝着更大的传输容量、更高的传输速率、更远的传输距离的方向发展,全光通信网成为光纤通信技术的未来发展趋势。全光网要求信号在端对端的传输过程中始终保持光的形式,不进行任何的光/电、电/光转换。目前,掺铒光纤放大器（EDFA）和波分复用（WDM）技术,极大地提高了光信号的传输距离和容量,但交换节点处的“电子瓶颈”问题限制了电信号的交换速率。全光信号处理技术利用非线性光器件的各种非线性效应,实现信号在光域内的交换,可消除“电子瓶颈”,引起了人们的广泛关注。半导体光放大器（SOA）作为一种常用的非线性半导体器件,具有非线性系数大、尺寸小、可集成、功耗低、响应速度快等许多优点,因此利用SOA实现各种全光信号处理成为研究热点。本文主要研究了利用半导体光放大器-马赫泽德干涉仪结构（SOA-MZI）实现全光码型转换及异或门的方案。本文首先从半导体光放大器的载流子速率方程和传输方程出发,研究了输入连续探测光和脉冲控制光所引起的SOA中载流子浓度的变化、SOA的增益饱和特性、交叉增益调制（XGM）效应和交叉相位调制（XPM）效应。其次,提出了一种基于SOA-MZI结构的... 

【文章来源】：北京邮电大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
目录
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 全光码型转换研究概况
        1.2.1 全光码型转换的作用
        1.2.2 全光码型转换研究现状
    1.3 全光异或门研究概况
        1.3.1 基于DI和SOA的全光异或门
        1.3.2 基于非线性光子器件的FWM效应的全光异或门
        1.3.3 基于PPLN的cSFG/DFG效应的全光异或门
    1.4 本文的主要工作
第二章 SOA理论模型及仿真分析
    2.1 SOA的结构
    2.2 SOA理论模型
        2.2.1 载流子速率方程
        2.2.2 传输方程
        2.2.3 SOA模型的求解
    2.3 SOA的特性仿真
        2.3.1 SOA的主要参数
        2.3.2 SOA的载流子浓度和增益
        2.3.3 交叉增益调制效应
        2.3.4 交叉相位调制效应
        2.3.5 辅助光的作用
    2.4 本章小结
第三章 基于SOA-MZI的OOK/BPSK码型转换器
    3.1 方案设计及原理
    3.2 方案仿真验证
    3.3 系统性能分析
        3.3.1 仿真系统结构
        3.3.2 控制光功率对系统误码率的影响
        3.3.3 信号速率对系统性能的影响
        3.3.4 转换后信号的传输性能
    3.4 本章小结
第四章 基于SOA-MZI结构的全光异或门
    4.1 方案设计及原理
        4.1.1 BPSK码型的生成
        4.1.2 全光异或门原理
        4.1.3 异或门系统结构
    4.2 方案仿真及结果分析
        4.2.1 方案仿真验证
        4.2.2 控制光功率对系统误码的影响
        4.2.3 信号速率对系统性能的影响
        4.2.4 系统功率代价
    4.3 本章小结
第五章 总结与展望
参考文献
致谢
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【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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[2]新型调制格式信号的产生与相位再生的研究[D]. 闵红.华中科技大学 2011
[3]高速全光调制码型转换的研究与应用[D]. 卢媛媛.上海交通大学 2009



本文编号：3155170