基于光纤非线性效应全光调制格式转换的研究

来源 :西南交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:smailfish2006
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除了传统的调制格式——非归零码(NRZ)与归零码(RZ)之外,已有大量的研究集中于各种特殊调制格式,例如相移键控调制格式(PSK),它们具有不同的抗色散性能和抗非线性性能,因此在未来的光网络中将根据网络规模和码率选择不同的调制格式。所以,采用不同调制格式的两个网络互联就需要格式转换。全光调制格式转换器能直接在光域上实现格式转换操作,无需经过光—电—光的转换过程。目前实现全光调制格式转换主要是基于非线性光纤和半导体光放大器。基于非线性光纤构成的全光格式转换速度快、效率高,是实现超快调制格式转换的极大潜力。本文的主要工作是对基于非线性光纤交叉相位调制效应的幅度键控调制格式(OOK)到BPSK调制格式转换的研究,主要内容包括:(1)以考虑损耗,群速度色散,自相位调制,交叉相位调制的耦合非线性薛定谔方程为基础,基于非线性光纤交叉相位调制效应格式转换方案的理论模型,用对称分步傅立叶算法来数值求解耦合非线性薛定谔方程,对40 Gbit/s NRZ-OOK到RZ-BPSK及RZ-QPSK调制格式转换进行数值模拟,给出仿真结果。讨论了偏振失配、走离效应和初始控制脉冲形状对格式转换性能的影响,其中偏振失配是影响转换后的BPSK信号相位的重要因素。仿真分析了初始控制信号脉冲形状对BPSK信号相位的影响,结果表明宽而平坦的NRZ控制脉冲可以使转换后的BPSK信号脉冲中心部分产生无啁啾的相移。(2)考虑OOK信号的入射偏振态,提出一种偏振不敏感NRZ-OOK到RZ-BPSK格式转换方案,对40 Gbit/s调制格式转换进行数值模拟,给出当OOK信号以不同偏振态入射时,转换后信号的仿真结果。仿真结果表明在此方案中,当控制信号以不同偏振态入射时,转换后BPSK信号相位几乎不受入射的控制信号偏振态影响。
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