基于四波混频效应的全光信号再生技术研究.doc

文档介绍：
基于四波混频效应的全光信号再生技术研
究#
刘勐,余重秀**
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(北京邮电大学信息光子学与光通信研究院,北京 100876)
摘要:本文主要对全光信号再生中的再整形技术进行了研究。阐述了基于光纤四波混频效应
进行光信号再整形的理论依据,在单级再生方案的基础上对基于色散位移光纤(DSF)四波
混频的光信号再生级联方案进行了仿真研究,分析、对比了两种方案的模拟结果;仿真结果
表明:级联方案能更好的提高消光比和 Q 值,减少噪声,提高信噪比,得到良好的再整形
性能。
关键词:光纤通信;全光 3R 再生;四波混频;色散位移光纤;转移函数;消光比
中图分类号:TN29
Study on Techniques of All-Optical Signal Regeneration
Based on Four Wave Mixing
LIU Meng, YU Chongxiu
(Beijing University of Post and munications,Beijing 100876)
Abstract: The paper focuses on re-shaping technique in all-optical 3R theory of
FWM in fibers were expounded and -on the existing schemes,a two-steps scheme
was designed and researched to realize signal regeneration using pared the
new scheme with the existing simulation results demonstrate that the two-steps
scheme can get better regeneration performance on extinction ratio enhancement, Q-factor
improvement and noise suppression of data signal.
Key words: Fibre-munication; All-optical 3R regeneration; Four-wave mixing(FWM);
Dispersion-shifted fiber (DSF);Transfer function;Extinction ratio(ER).
0 引言
近些年来,随着全球通信业务的飞速发展,业务形式日趋多样化,高速大容量的宽带综
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合业务网络已经成为现代通信网络的发展趋势
[1][2]
(SPM,XPM,等)与群速度色散 GVD 联合作用,偏振模色散[3][4],光放大器的自发辐射噪声
ASE,增益饱和引起的非线性,由器件引起的串话等因素,造成脉冲序列的时间抖动,光信
号脉冲形状和频谱的畸变,消光比和信噪比下降,限制了网络节点级联的数量,最终限制了
整个系统和网络的传输速率和距离。
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全光 3R 再生,是指在光域里面对传输的信号进行再放大、再定时、再整形,即全光 3R
(Re-amplification, Re-timing, Re-shaping,)再生。再整形是全光 3R 再生技术的关键,一般
可利用光判决门来实现:全光开关的非线性传输特性对信号有再整形和抑制输入信号幅度抖
动的能力,所以可以作为光判决门。目前常用的光开关有:利用光纤 XPM 效应的 NOLM[5],
利用 SOA 的 XPM 效应的玛赫——曾德干涉仪或迈克尔逊干涉仪 SOA-MZI/MI[6]等。
本论文研究了光纤四波混频的基本理论,通过对四波混频现象进行详细的分析,证明其
基金项目:国家自然科学基金(973)
作者简介:刘勐(1986-),男,硕士研究生,光纤通信
通信联系人:余重秀(1946-),女,教授,光学工程:. E-mail: ******@bupt.
-1-。WDM 系统中,光纤的非线性效应

对光信号有良好的再生特性并在现有单次再生方案基础上,对级联方案进行模拟仿真,得到
了良好的再整形特性。
1 理论基础
从 等人[7][8]提出利用光纤中的四波混频(FWM)效应来实现全光信号再
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生以来,这一技术逐渐成为全光再生的应用技术之一。 等人[9]利用半导体放大器
(SOA)中的 FWM 效应实现了全光再生,但由于 SOA