本文關(guān)鍵詞： 全光信號處理 全光組播技術(shù) 半導(dǎo)體光放大器 四波混頻 級聯(lián)　出處：《電子科技大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著信息時代的到來,為了滿足人們巨大的信息需求,目前的光纖通信網(wǎng)絡(luò)正朝著大容量、高速率的方向發(fā)展。要實現(xiàn)大容量、高速率的光纖通信網(wǎng)絡(luò),就要求通信網(wǎng)絡(luò)節(jié)點對信號處理的速度能與在光纖中傳輸信號的速率相匹配。由于“電子瓶頸”的存在,傳統(tǒng)的光-電-光信號處理方式難以實現(xiàn)這一目標,為此人們提出了全光通信網(wǎng)絡(luò),在光域上直接進行信號處理。其中全光組播技術(shù)是全光網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分,通過全光組播技術(shù)可以提高網(wǎng)絡(luò)的靈活性,更充分地利用網(wǎng)絡(luò)資源,并且全光組播是解決“電子瓶頸”的重要手段,所以對于全光組播技術(shù)的研究是非常重要的。本文介紹了光纖通信發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢,綜述了全光組播技術(shù)的種類、工作原理、以及國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及方向,并得出基于半導(dǎo)體光放大器四波混頻的全光組播技術(shù)是未來的發(fā)展趨勢。推導(dǎo)了半導(dǎo)體光放大器的理論模型,建立了半導(dǎo)體光放大器中四波混頻的模型,針對基于半導(dǎo)體光放大器四波混頻全光組播方案進行了詳細的討論和研究。本論文的主要工作包括:1、研究了半導(dǎo)體光放大器的基本理論,推導(dǎo)了半導(dǎo)體光放大器的基本方程和耦合方程,并在此基礎(chǔ)上得到了半導(dǎo)體光放大器的理論模型和基于半導(dǎo)體光放大器四波混頻模型。2、通過仿真研究了基于半導(dǎo)體光放大器四波混頻全光組播,得到了不同因素與基于半導(dǎo)體光放大器四波混頻全光組播轉(zhuǎn)換效率的關(guān)系,為之后的實驗提供參考。3、通過實驗實現(xiàn)了基于半導(dǎo)體光放大器四波混頻全光組播,驗證了各個因素對基于半導(dǎo)體光放大器四波混頻全光組播轉(zhuǎn)換效率的影響,并通過測試轉(zhuǎn)換信號的眼圖和誤碼率,確定了各個因素與轉(zhuǎn)換信號質(zhì)量的曲線關(guān)系。4、研究了基于半導(dǎo)體光放大器四波混頻全光組播轉(zhuǎn)換效率低的原因及解決方案,通過仿真,實現(xiàn)了采用注入短波長輔助光提高轉(zhuǎn)換效率的方案,并提出了一種基于級聯(lián)半導(dǎo)體光放大器四波混頻全光組播的解決方案,使得組播信號轉(zhuǎn)換效率平均提高了3-4dB,信號質(zhì)量得到明顯改善,功率代價得到降低。5、對論文工作進行總結(jié),并對基于半導(dǎo)體光放大器四波混頻全光組播的前景進行了展望,制訂了下一步的研究計劃。
[Abstract]:With the arrival of the information age, in order to meet the huge information needs of people, the current optical fiber communication network is developing towards the direction of large capacity and high speed. It is required that the speed of signal processing in communication network nodes can match the rate of signal transmission in optical fiber. Due to the existence of "electronic bottleneck", traditional optical-electric-optical signal processing methods are difficult to achieve this goal. For this reason, all-optical communication networks are proposed to process signals directly in the optical domain, in which all-optical multicast technology is an important part of all-optical networks, and the flexibility of the network can be improved by all-optical multicast technology. Making full use of network resources, and all optical multicast is an important means to solve the "electronic bottleneck", so the research of all optical multicast technology is very important. In this paper, the types, working principle, development status and direction of all optical multicast technology are summarized. It is concluded that the all-optical multicast technology based on semiconductor optical amplifier four-wave mixing is the development trend in the future. The theoretical model of semiconductor optical amplifier is derived, and the model of four-wave mixing in semiconductor optical amplifier is established. In this paper, a four-wave mixing all-optical multicast scheme based on semiconductor optical amplifier is discussed and studied in detail. The main work of this thesis includes: 1. The basic theory of semiconductor optical amplifier is studied. The basic equation and coupling equation of semiconductor optical amplifier are derived. On this basis, the theoretical model of semiconductor optical amplifier and the four-wave mixing model of semiconductor optical amplifier based on .2are obtained, and the four-wave mixing all-optical multicast based on semiconductor optical amplifier is studied by simulation. The relationship between the different factors and the conversion efficiency of four-wave mixing all-optical multicast based on semiconductor optical amplifier is obtained, which provides a reference for the later experiments. Through the experiment, the four-wave mixing all optical multicast based on semiconductor optical amplifier is realized. The effects of various factors on the conversion efficiency of four-wave mixing all-optical multicast based on semiconductor optical amplifier are verified, and the eye pattern and bit error rate of the converted signal are tested. The relationship between each factor and the conversion signal quality is determined. 4. The reason and solution of the low conversion efficiency of four-wave mixing all-optical multicast based on semiconductor optical amplifier are studied. The scheme of improving conversion efficiency by injecting short wavelength auxiliary light is realized, and a solution based on cascade semiconductor optical amplifier four-wave mixing all optical multicast is proposed. The efficiency of multicast signal conversion is improved by 3-4dB on average, the signal quality is obviously improved, the power cost is reduced by .5. the work of this paper is summarized, and the prospect of four-wave mixing all-optical multicast based on semiconductor optical amplifier is prospected. A plan for the next step was drawn up.
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TN929.1

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本文編號：1520279