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随着当前光通信网络的发展,单波长信道的传输速率越来越大,这给网络交换节点带来了巨大的压力,但电子瓶颈的存在限制了交换速率的进一步提高,因此引入了光分组交换。光标签和净荷的处理技术是光分组交换当中的一项重要技术,得到了广泛的研究。量子点半导体光放大器(QDSOA)是基于量子点结构的新型半导体光放大器(SOA),相比于传统SOA,具有载流子恢复时间短,饱和增益高,阈值电流低等优点,并且具有饱和高通滤波特性,在高速光通信和全光信号处理中具有很大潜力。本文主要对增益饱和QDSOA高通滤波特性及其在光分组交换中的应用进行研究。主要的研究内容如下:(1)利用QDSOA三能级电子跃迁速率方程与光场传输方程,建立了有源区分段模型,对饱和QDSOA的频率响应特性进行研究,得到了输入光功率、注入电流、有源区长度、最大模式增益和载流子跃迁时间等参数与3dB截止频率和抑制比之间的关系,研究结果表明增益饱和QDSOA具有高通滤波特性,而且具有较宽的高频信号放大带宽和较高的3 dB截止频率,通过参数优化,可以获得比传统体材料和量子阱材料半导体光放大器更加优异的特性。(2)提出了一种基于增益饱和QDSOA高通滤波特性实现的光标签擦除方案,并在该方案原理的基础上提出两种改进方案。改进方案一通过加入连续辅助光可以减小输出净荷信号的码型效应;改进方案二通过加入标签辅助光可以提高标签抑制比。利用QDSOA载流子速率方程和光场传播方程对三种方案分别进行仿真验证,得到了输出光分组的波形和净荷信号眼图,分析并讨论了光功率、注入电流和有源区长度等参数与抑制比之间的关系,最后给出了参数优化的方法。(3)从QDSOA交叉增益调制的基本原理出发,结合QDSOA饱和高通滤波特性,提出了一种基于增益饱和QDSOA实现的光标签与净荷分离的方案,对该方案的可行性进行研究,得到了输入和输出波形与眼图,并研究了探测光功率、光分组峰值功率和注入电流对该方案抑制比的影响。之后在此方案基础上提出一种改进方案,即标签探测光方案,研究并得出了该改进方案中输出探测光消光比与输入泵浦光和探测光的关系,并与未改进的方案进行了比较。