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基于增益透明SOA的全光缓存器的研究

作　者: 疏达
导　师: 王智
学　校: 北京交通大学
专　业: 光学工程
关键词: 增益透明半导体光放大器全光光开关双环耦合光缓存器
分类号: TN929.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 60次
引　用: 2次
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内容摘要

随着用户需求的不断增长,光纤通信的传输容量也随之飞速增长。通信网络交换节点处的光-电-光变换造成的“电子瓶颈”成为通信网络向更高速发展重要限制因素之一。全光包交换网络(OPS)作为一种新型、有效的光域交换解决方案具有广阔的应用前景。全光缓存器作为全光包交换网络中克服“电子瓶颈”,解决竞争和拥塞的关键器件,因而具有重要的研究意义。本文在已提出的双环耦合全光缓存器方案基础上,以增益透明半导体光放大器(GT-SOA)替代1550nm半导体光放大器,提出一种新的实现光缓存方法,在保持原方案结构紧凑,“读写”易操作等优点的同时,还能够消除“漏光”。本文同时提出了基于GT-SOA的全光光开关方案,这些都为基于半导体光缓存器的研究提出了一种新思路,具有一定的研究价值。本论文研究基于GT-SOA的双环光纤全光缓存器(DLOB),是在原有的横“8”字型结构的缓存器方案基础上更换核心器件,利用GT-SOA对于1550nm信号光的增益透明效应实现一种新的“读写”方法。先测定GT-SOA的工作性能,发现其对于1550nm信号光的增益透明效应以及增益无关性,观察到了偏振旋转现象,再通过一系列实验,包括信号光与控制光的同步实验,光开关实验,环长测量实验,缓存读写实验,实现了对数据帧的缓存;并对缓存器结构进行细致研究,提出了改进方案,在实现环内功率补偿的同时避免了“伪”漏光的产生。此外还实现了基于GT-SOA的NOLM环光开关和偏振旋转光开关,取得了预期的实验结果。

全文目录

致谢  5-6
中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-10
绪论  10-17
  1.1 全光缓存器的研究意义  10-12
  1.2 全光缓存器国内外研究状况  12-13
  1.3 SOA在光纤缓存器中应用的研究状况  13-15
  1.4 增益透明半导体光放大器的研究  15-16
  1.5 本文的研究内容与结构  16-17
2 增益透明SOA的性能测试  17-26
  2.1 增益透明SOA(GT-SOA)  17-18
  2.2 其他实验仪器及性能  18-22
    2.2.1 1310nm SOA驱动电路  19-20
    2.2.2 1310nm控制光源  20-21
    2.2.3 主要无源器件  21-22
  2.3 增益透明SOA性能测试  22-25
  2.4 本章小结  25-26
3 控制系统  26-32
  3.1 控制系统的基本结构  26-27
  3.2 FPGA设计及开发  27-28
  3.3 DLOB的读写控制方式  28-31
    3.3.1 光控读写方法  28-30
    3.3.2 电控读写方法  30-31
  3.4 控制程序设计  31
  3.5 本章小结  31-32
4 基于GT-SOA光开关实验及光缓存工作原理  32-42
  4.1 基于GT-SOA的NOLM环光控光开关  32-35
    4.1.1 基于GT-SOA的新型NLOM环光开关  32-33
    4.1.2 π相移测定及开关实验结果  33-35
  4.2 基于GT-SOA的偏振旋转光开关  35-37
    4.2.1 GT-SOA中的偏振旋转现象  35-36
    4.2.2 基于GT-SOA偏振旋转光开关实验  36-37
  4.3 基于GT-SOA的双环耦合光缓存器工作原理  37-41
    4.3.1 传统DLOB工作原理及限制因素  37-39
    4.3.2 基于GT-SOA的DLOB工作原理  39-41
  4.4 本章小结  41-42
5 光缓存器系统的调试及改进  42-50
  5.1 信号缓存实验及结果  42-45
    5.1.1 GT-SOA缓存器方案  42
    5.1.2 实验步骤  42-44
    5.1.3 实验结果  44-45
  5.2 缓存中遇到的问题  45-46
  5.3 改进方案  46-49
  5.4 本章小结  49-50
6 结论  50-52
  6.1 已取得的研究成果  50
  6.2 需进一步研究的问题  50-52
参考文献  52-54
附录 A  54-55
附录 B  55-56
附录 C  56-57
作者简历  57-59
学位论文数据集  59

基于增益透明SOA的全光缓存器的研究

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