一、All-Optical Wavelength Conversion with Amplitude Equalization and Pulse Shaping（论文文献综述）
邵龙[1]（2021）在《全光OOK/QPSK兼容再生技术研究》文中研究表明随着“5G”通信和物联网的高速发展,信息传输速率和带宽需求与日俱增,高速信息处理技术随之成为光纤通信领域的研究热点。作为未来高速全光网络核心技术,全光信息处理具有大带宽、低时延、调制格式透明等优势。光信号在长距离传输过程中会受到噪声和失真等劣化因素的影响,此时可采用全光再生技术来改善信号质量,避免传统光/电/光信息处理方式所带来的电子瓶颈、结构复杂等问题。针对相干和非相干光传输系统并存应用的现状,本文基于非线性光环镜（NOLM）和半导体光放大器（SOA）两种方案,开展能够兼容开关键控（OOK）和正交相移键控（QPSK）两种光调制格式的全光再生技术研究,进一步提高复杂网络环境下全光再生器的灵活配置功能。论文的主要研究内容和创新点如下:1.通过实验测试高非线性光纤中受激布里渊散射阈值随光纤长度的变化规律,优化了NOLM再生器中高非线性光纤的长度参数,并搭建了NOLM再生结构的仿真和实验平台,研究光纤耦合器对输入/输出功率转移函数（PTF）的影响。针对传统NOLM再生器工作区间受限的问题,创新性地提出基于保偏耦合器的非线性光环镜（PMC-NOLM）全光再生方案。实验表明,PMC-NOLM结构可大幅增加PTF的饱和区域,可再生输入功率范围超过15d B;当OOK光信号的输入功率为22.75d Bm时,可获得3.5d B的最大Q值提升。2.根据SOA理论模型中载流子速率方程与光场传输方程,研究了SOA中四波混频作用下光场振幅的准稳态演化过程。基于非线性SOA参量放大原理,通过优化泵浦与信号的功率比（PSR）,实现了OOK和QPSK的全光再生。（1）研究了SOA对OOK光信号码型失真的再生能力,分析了PSR、输入信噪比（SNR）、数据率和波长等因素的影响。实验表明,当PSR=9d B时,SOA再生器可使1550.92nm波长、10Gb/s光OOK失真信号的SNR提高3.9d B。（2）研究了SOA对10Gb/s光QPSK失真信号的噪声抑制性能,当PSR=13.6d B时,可再生的输入光信噪比（OSNR）范围为17.3～22d B,在输入OSNR为18.2d B处可获得3.2d B的最大SNR改善。
于磊[2]（2020）在《宽带微波光子链路的理论建模和若干关键技术研究》文中进行了进一步梳理微波光子技术以其高速宽带的优势在信号的产生、传输和处理等领域发挥了重要的作用。随着电子技术瓶颈的制约不断显现,微波光子技术正加速继承和革新电子技术的应用领域,以满足未来对多功能、一体化、智能化信号处理系统的需求。目前,微波光子技术正处于分立器件的系统架构设计到集成系统的功能演示的转变阶段,标准化的系统设计和集成工艺是实现微波光子系统实用化的必由之路。而对融合了射频、电子、光子等技术的微波光子链路和系统的理论模型分析和性能优化是推进微波光子技术发展的重要环节。然而,作为电子领域的继承者和开拓者,微波光子领域具有十分丰富的功能内涵,对其链路的理论分析和性能优化还需要结合具体的功能系统开展关键技术攻关,结合实验探究和演示验证,以实现理论研究和实际应用的迭代发展。本文围绕着宽带微波光子链路中的理论建模和若干关键技术展开研究,从微波光子基本链路的理论模型分析和微波光子功能系统设计优化中的关键技术两个层次探究了微波光子的技术优势。本文的主要研究内容包括:宽带微波光子链路基础物理模型研究、微波光子链路中脉冲光源影响和特性分析、微波光子链路中电光作用机理和特性分析、微波光子链路中全光作用机理和特性分析以及宽带微波光子系统设计优化和应用。本文具体的研究工作可以分为以下方面:（1）在对微波光子技术深入理解的基础上,抽象出微波光子链路的基本组成模块:电光转换、光域信号处理和光电转换。首先对组成微波光子链路的关键器件进行了物理模型的构建。进一步,对影响微波光子链路性能的关键参数进行了理论分析和数值仿真。为宽带微波光子系统架构优化和关键技术攻关提供理论基础。（2）针对脉冲光源在微波光子系统中广泛的应用需求,对基于脉冲光的微波光子链路开展理论分析,给出了链路中的关键参数的物理模型。进一步,结合实验提出了光子模数转换系统中的脉冲光源优化设计方法。通过理论分析指出光脉冲频谱纵模中的幅度和相位信息对最终量化结果的作用,提出了光脉冲对系统幅频特性影响的标定方法,同时给出了跨奈奎斯特采样区间的信号幅度波动参数,用以评估光子模数转换系统的带宽特性。此外,对光脉冲的频谱包络分布与对应的频谱纵模特性进行了数值仿真,为后续脉冲光源的优化设计提供了理论依据。（3）在对电光调制作用的物理机理研究的基础上,开展了电光调制器在不同功能系统中的应用研究。首先,针对光子模数转换系统中对高采样速率和量化精度的需求,对基于光开关的高速采样光脉冲的多通道并行化进行了理论分析和数值仿真。进一步,给出了电光调制器的光开关效应对系统解复用性能影响的品质因数,为系统系统优化提供了重要依据。在实验上,构建了基于双输入调制器的多通道解复用光子模数转换系统,验证了解复用品质因数对系统性能的作用。其次,研究了不同电光调制方式对光脉冲压缩反射测量系统性能的影响。通过分别对单边带调制和双边带调制进行理论分析,给出了两种调制方式下系统反射特性曲线的数学模型,指出了在双边带调制方式中存在的色散功率代价。在实验上对两种调制方式的探测性能进行了对比,通过优化反射回波信号的功率和噪声特性,最终实现了长距离探测条件下的高精度分辨。（4）对微波光子链路中全光作用机理开展了理论分析和实验探究。首先将微波光子链路分析理论与光学参量作用机理结合,给出了基于全光作用的微波光子链路的关键性能参数的物理模型。在此基础上,实验探究了电-光、光-光级联方式对微波光子系统性能的作用。其次,提出了基于光学参量采样的多通道信号处理方法,并通过设计多功能雷达接收系统对该方法进行了实验验证,实现X和Ku波段宽带信号的并行接收。（5）通过上述对微波光子链路的理论模型建立和关键技术攻关,形成对微波光子性能优化的研究基础,在此基础上开展对微波光子系统设计与开发的应用研究。实验上,以宽带高精度光子模数转换系统为例,进行了关键模块优化和原理样机开发。针对原理样机所采用的通道交织方案,分析了通道间的幅度和演示失配产生机理和对量化重构结果的影响,给出了针对实际应用的通道失配校正和补偿方法。进一步,将所研制的原理样机应用在雷达信号接收中,通过配置不同的交织通道数,实现了系统采样率的重构。最终通过对X和Ka波段4GHz雷达回波信号的的采集和处理,实现了对探测目标的高精度分辨。
王凯[3]（2019）在《基于相位敏感参量放大过程的超低噪全光放大器关键技术研究》文中研究表明当今,由人工智能引领的新一轮技术革命和产业变革方兴未艾,在边缘计算、物联网、移动互联网和脑科学等新技术新理念的驱动下,各类业务产生的数据量呈现爆炸性增长,对光纤通信系统的传输速率、传输带宽和传输距离提出了更高的要求。全光放大器作为光纤通信系统中的关键设备之一,面临着更高增益、更宽带宽、更低噪声和更佳平坦度等放大性能的严峻挑战。随着非线性增益介质材料制造技术和高性能激光技术不断取得突破,光纤参量放大器（FOPA）为未来光纤通信的全光放大问题提供了一种可行的技术方案。基于四波混频的FOPA能够灵活调配参量增益,可在任意通信波段为信号提供高增益和宽带平坦的全光放大,而且FOPA的噪声性能更加突出,尤其是当FOPA工作在相位敏感模式时,理论上的噪声指数（NF）能够达到0dB,实现超低噪全光放大。此外,FOPA还具有超快响应、波长变换、全光采样、3R再生和相位压缩等特性。因此,FOPA作为一种超低噪全光放大器成为国内外的研究热点。本论文针对基于高非线性光纤的相位不敏感（PI）和相位敏感（PS）FOPA的增益和噪声性能进行理论和实验研究,提出了级联型相位敏感FOPA的增益均衡方案、光正交频分复用（OFDM）信号低噪传输方案和多级级联FOPA的宽带增益平坦优化方案,以满足高速率、大容量、长距离光纤通信系统的放大需求。本论文的主要研究工作和创新点包括:1.基于色散补偿光纤的PS-FOPA增益均衡方案研究在级联型PS-FOPA的增益理论研究基础上,提出了一种基于色散补偿光纤的参量增益均衡方案,该方案利用色散补偿光纤抑制信号光和闲频光在相位调整过程的色散影响,减小级联型PS-FOPA增益谱的波动。并通过10信道波分复用（WDM）信号对该方案的均衡效果进行验证。研究结果表明:该方案能够有效降低放大后WDM信号的输出光功率差,经过均衡后信道间光功率差减小了 14dB,使各信道信号均能达到无误码传输,有效提升了 PS-FOPA与WDM系统的兼容性。2.一级联型PS FOPA低噪声传输方案研究在级联型PS-FOPA噪声性能理论和实验研究基础上,提出了一种空子载波间插的OFDM信号低噪声传输方案。该方案使用相位敏感参量放大级联结构在线放大空子载波间插OFDM信号,能够有效抑制泵浦转移噪声的影响,提高光放大器的噪声性能。研究结果表明:这种空子载波间插的OFDM信号在级联型PS-FOPA中具有更好的低噪声传输特性,能够有效提高系统的传输距离。3.多级级联PI-FOPA宽带增益平坦优化方案研究在研究差分进化算法基础上,提出了多级级联PI-FOPA宽带增益平坦优化方案。通过构建多级级联PI-FOPA数学模型和改进的差分进化算法实现PI-FOPA参量增益谱的宽带平坦优化。仿真研究结果表明,经过对四段HNLF增益介质级联结构进行优化,仿真得到了400nm增益带宽、20dB平均参量增益和小于0.5dB增益波动的PI-FOPA增益谱。4.多级级联PS-FOPA宽带增益平坦优化方案研究在PI-FOPA宽带增益平坦性优化方案基础上,提出了多级级联PS-FOPA宽带增益平坦优化设计方案。利用多级级联PS-FOPA的数学模型和改进的差分进化算法实现PS-FOPA参量增益谱的宽带平坦优化,并得到最优的HNLF增益介质参数组合。仿真研究结果表明,经过四段增益介质优化,仿真得到了 225nm增益带宽、10.9dB平均参量增益和小于0.4dB增益波动的PS-FOPA增益谱。
陈皓[4]（2019）在《多电平幅度全光再生技术研究》文中研究表明随着光纤通信的发展,传统的基于光-电-光转换的光中继器已经不能满足更高速的信息处理需求,全光再生技术已成为信息处理的重点研究方向之一。尤其是,以PAM（pulse amplitude modulation）和QAM（quadrature amplitude modulation）等为代表的高阶调制格式的全光再生越来越受到关注。本文主要研究全光PAM信号再生技术,提出级联马赫-曾德尔干涉仪（Mach-Zehnder interferometer,MZI）和反射式MZI两种方案,并对全光PAM再生器的可集成性进行了分析。论文的主要工作内容和创新如下:1.总结了单级MZI结构的多电平再生特点,分析了结构参数对再生性能的影响,并通过极小值法优化单级MZI结构的再生参数。在此基础上,提出了级联MZI全光PAM再生器方案,研究了两级之间的功率匹配关系。通过优化两级结构的耦合系数和第二级高非线性光纤长度,获得了可极大优于单级MZI结构的再生性能。2.提出了反射式MZI全光PAM再生方案,通过非互易移相器补偿交叉相位调制对再生性能的影响,给出了确定可再生工作电平范围和工作点的方法,并获得了与级联MZI结构几乎相同的再生效果。与单级MZI结构相比,反射式MZI全光PAM再生方案的信噪比提升更大,高出单级MZI结构3.28dB。研究表明,当PAM信号的信噪比大于20dB时,全光再生器可实现无误码的传输处理。3.研究了全光PAM再生器的可集成性,分析了硅波导材料中双光子吸收（two photon absorption,TPA）效应对功率转移函数（power transfer function,PTF）的影响。针对自相位调制（self-phase modulation,SPM）和交叉相位调制（cross-phase modulation,XPM）两种再生原理,讨论了TPA效应对导波光场幅度和非线性相移的限制。通过对几种可选光波导材料的分析表明,Si7 N3材料具有可集成性,并对相应的集成方案进行了仿真设计。
朱瑜[5]（2016）在《基于V型耦合腔激光器和半导体光放大器的全光波长转换技术研究》文中提出全光波长转换技术是下一代光网络发展的关键技术,在光开关、波长路由等技术中有着极为重要的应用,它能克服传统的光-电-光转换技术所面临的“电子瓶颈”问题,可以减少波分复用网络中使用的波长数量,提高光通信网络的可靠性。半导体光放大器和半导体可调谐激光器因其具有体积小、成本低、功耗低、非线性效应好以及易于和其他半导体光电子器件集成等优点,可广泛应用于全光波长转换技术。为了优化半导体光子器件有源区的材料和结构以适应于不同的应用场合,本文首先基于能带工程理论对量子阱半导体光子器件有源层中的阱材料、垒材料、阱宽、垒宽及应变量等参数进行设计,以实现特定的性能。从能带理论出发,建立了一套完善的量子阱理论计算模型,分别利用有限差分法和平面波展开法数值求解薛定谔方程,由阱和垒的材料组分和生长厚度出发,经过应变、带边不连续性、导带及价带的能级和对应的波函数、偏振相关跃迁矩阵元、准费米能级的计算,最终求解出了与偏振相关的增益谱,为半导体光子器件芯片有源区的设计提供了理论依据。其次,本文研究了基于半导体光放大器的全光波长转换技术。基于载流子浓度速率方程和光场传输方程建立了半导体光放大器的稳态模型和动态模型,模拟了连续光与单脉冲信号光或非归零码信号光同时注入半导体光放大器的波长转换输出性能。仿真结果表明,为解决半导体光放大器增益恢复时间缓慢导致的码型效应等问题,在半导体光放大器后级联整形滤波器或采用两个SOA级联的结构可以改善转换光信号的质量。我们搭建了半导体光放大器芯片的测试平台用以测试其性能。最后,本文首次提出了一种结构简单且转换范围较大的基于V型耦合腔可调谐激光器的全光波长转换技术,利用光注入V型耦合腔可调谐激光器引起的波长切换效应实现了2.5Gbit/s非归零码信号的多信道波长转换。理论上,利用时域行波法建立了该全光波长转换器的静态和动态模型,通过改变注入光及调节V型耦合腔激光器信道选择电极上的注入电流可以实现21个间隔100GHz信道中任意两个间的波长转换。实验验证了该方案的可行性,利用啁啾管理技术优化了转换光信号的质量,得到的转换光信号的消光比在4dB以上,眼图质量较好,这在未来的全光信号处理系统中很有潜力。
武岳,霍力,娄采云[6]（2015）在《基于F-P腔和SOA 100 GHz及200 GHz全光时钟恢复》文中指出解释了当信号速率是法布里-珀罗（F-P）腔的自由光谱区宽度（FSR）的整数倍时,利用F-P腔和基于半导体光放大器（SOA）级联偏移滤波的幅度均衡系统实现全光时钟恢复的原理。从理论上研究了幅度均衡系统中偏移滤波参数对时钟幅度抖动的影响,并且给出了理论上最佳的偏移滤波参数。实验中,为了解决时分复用（OTDM）系统中不同时隙信道信号光相位不同导致F-P腔输出光脉冲幅度严重起伏的问题,采用了对信号光进行波长转换的方法,最终利用FSR为102 GHz的F-P腔和幅度均衡系统成功地分别从102 Gb/s和204 Gb/s归零码开关键控（RZ-OOK）码信号中恢复出了102 GHz和204 GHz的光时钟。其中102 GHz时钟的幅度抖动为8.5%,时间抖动小于236 fs;204 GHz时钟的幅度抖动为9.4%,时间抖动小于251 fs。
李超[7]（2015）在《超大容量光纤传输实验与OFDM关键技术研究》文中进行了进一步梳理过去近四十年光纤骨干网传输容量增长为每十年超过1000倍,即便如此仍不能满足互联网和宽带无线移动通信爆炸式增长的需求。为了攻克上一代光纤通信中谱效率低、非线性和色散严重等科学问题,本文提出在超大容量光传输系统中采用正交频分复用（OFDM）作为基本创新手段。OFDM技术是把高速串行数据流转换成若干正交的低速数据流,由于其频谱利用率高、抗光纤色散好、抗干扰能力强、计算复杂度低等优点,已作为国际上超大容量光纤通信的热点技术。针对以上科学问题,本文开展了系统深入的理论与实验研究,探索了100-Gb/s超低成本的直接检测方案、1-Tb/s超10,000km标准单模光纤（SSMF）传输相干系统实验、硅基光波导作为波长转换器的超大容量调制格式实验、强度导频补偿CO-OFDM系统发射端IQ不平衡和激光器相位噪声实验、偏振不敏感型、消除泵浦相位噪声的相位锁定双泵浦超大容量波长转换实验、超大容量光纤传输调制后信号边模抑制实验以及C+L波段超大容量相干光传输实验等。主要创新点如下：（1）针对当前国际上100G相干系统用于城域网中成本过高,以及接收端一个40GHz电器件带宽难以接收100-Gb/s光信号的热点问题,本文提出100-Gb/s单PD（光电检测二极管）接收载波共享且保护间隔共享的直接检测光OFDM （DDO-OFDM）传输系统方案,通过实验解决了100G非相干系统中40GHz电带宽PD同时接收100-Gb/s光信号的难题,实验结果表明SSMF传输距离达到880km, PD数从当前商用相干系统的8个减少到1个,ADC（模数转换器）个数从4减小到1。（2）针对Ker}线性效应制约超长距离光纤传输,以及当前国际前沿实验SSMF最高水平为1.15-Tb/s传输10,000km（2011年,美国NEC实验室）的现状,本文提出一种特色奇偶校验码（LDPC）和离散傅里叶变换扩频（DFT-S）调制技术相结合的CO-OFDM方案。实验结果表明,该方案有效地降低了LDPC编码的1.031-Tb/sDFT-S OFDM8-PSK信号光纤传输中Kerr非线性效应的影响,SSMF传输距离从10,000km达到了12,160km,接收机灵敏度从20%FEC解码门限0.02提高到了0.07。（3）当前国际上硅光器件因低功耗低成本、高非线性效应和易于集成等特点成为热点方向,针对其中超大容量光纤传输谱效率难以进一步提升,以及当前国际前沿利用硅基光波导作为波长转换器实验最高水平为16-QAM（2014年Optics Express发表,加拿大麦吉尔大学）的现状,本文结合硅基波长转换实验中需解决的高阶调制问题（如128-QAM）,提出了一种利用硅基光波导的OFDM128-QAM波长转换方法,实验在国际上实现了从单载波16-QAM调制向具有低OSNR代价的OFDM128-QAM高阶调制格式的突破。（4）针对国际上超大容量CO-OFDM系统中普遍存在的IQ不平衡（IQ imbalance）问题,本文提出频域二阶矩估计（F-SOME）算法,巧妙地利用强度导频方法同时补偿发射端IQ不平衡和激光器相位噪声,解决了CO-OFDM4-QAM实验系统中发射端IQ不平衡问题。本文17-Gb/s DSB OFDM4-QAM实验结果表明,基于F-SOME的补偿算法可使接收机灵敏度提高1.2dB。（5）针对波长转换中输入信号光和泵浦光FWM后相位噪声转移到转换信号中,严重影响转换信号性能的问题（尤其是在高阶调制的相干光通信中）,本文在国际上提出一种偏振不敏感型、消除泵浦相位噪声的相位锁定双泵浦AOWC方案,实验解决了高阶调制偏振复用CO-OFDM系统中转换信号相位噪声剔除的问题,92.9-Gb/sPDM-OFDM32-QAM和557-Gb/s PDM-OFDM8-QAM两种实验结果表明,转换信号OSNR代价均小于1dB,557-Gb/s是目前国际上这一实验的最高速率。（6）针对超大容量光纤传输系统发射端muli-band经OFDM调制后信号边模抑制比（SLSR）过低,导致符号间串扰（ISI）和载波间串扰（ICI）过大以及电信噪比（SNR）下降等问题,本文提出基于数字脉冲成型技术的偏置正交幅度调制OFDM （OFDM/OQAM）方法,从实验上基本解决了ISI和ICI过大的问题。实验结果表明,该方法所实现的OFDM/OQAM信号功率谱密度（PSD）从传统OFDM的15dB提升到35dB,而且在multi-band DDO-OFDM系统中SNR从17.37dB提高到18.56dB。（7）网络干线传输容量是衡量一个国家网络承载能力的关键性指标。本人（排2,共7人）与课题组同事合作完成了C+L波段DFT-S PDM-OFDM128-QAM调制的100.3-Tb/s （375×267.27-Gb/s）信号80km SSMF超大容量传输系统实验,刷新了我国超大容量传输系统实验最高纪录,该成果入选由两院院士选出的2014年中国10大科技进展新闻（位列第八）。
邹冰融[8]（2014）在《面向新型调制格式的全光多信道并行码型转换及再生的研究》文中进行了进一步梳理随着人们对信息需求的快速增长,现代光传输网络正朝着超高速、超大容量和超长距离传输的方向发展。新型调制格式信号由于具有高频谱效率和较强的色散和非线性抗性,已经被广泛应用在传输网络中来进一步提高单个信道信号的比特速率和传输距离。各种复用技术也已经被广泛应用在传输网络中来进一步地提高信道数,从而增大传输容量。另一方面,为了确保每个网络中能够长距离地传输最合适的码型信号,网络节点必须具备全光码型转换和信号再生的功能。所以,各种复用方式的新型调制格式信号的全光并行码型转换和再生的研究对于光通信网络的意义重大。本论文在国家973计划和国家自然科学基金项目的资助下,理论模拟研究了波分复用（WDM）信号以及偏振复用（PDM）信号在半导体光放大器（SOA）中并行信号处理时引入的串扰情况,并分析了减小并行信号处理过程中引入的串扰的方法。在此基础上利用SOA中的交叉相位调制（XPM）效应和增益饱和效应实现了WDM和PDM的新型调制格式信号的全光并行低串扰码型转换和信号再生。概括全文,主要研究成果和学术贡献有如下几个方面：（1）总结了偏振光的基本理论知识和几种描述光偏振态的方法,归纳了偏振复用和解复用的方法。在此基础上分析了偏振复用信号解复用时的串扰情况,为后面说明PDM信号并行处理过程中的串扰问题打下基础。详细分析了两种相位调制格式信号的调制产生和解调的方法,并比较说明了不同信号的特点。分析了SOA中的多种非线性效应。（2）利用量子阱SOA模型模拟了不同情况下非归零（NRZ）到归零（RZ）信号码型转换的效果和串扰情况,解释了转换过程中减小串扰的机理和方法,用实验实现了的低串扰的多信道NRZ开关键控（OOK）到RZ-OOK信号以及多信道NRZ正交相移键控（QPSK）到RZ-QPSK信号的并行码型转换。从理论上解释了多信道RZ-QPSK到NRZ-QPSK信号码型转换的原理,并模拟了不同占空比的多信道RZ-QPSK到NRZ-QPSK信号转换的过程,分析了窄带滤波器对转换后信号幅度抖动的影响,最后用实验实现了多信道RZ-QPSK信号到NRZ-QPSK信号的并行码型转换。（3）利用SOA模型模拟了信号经过SOA后经纬度的变化,直观地说明了SOA中的偏振旋转效应。分析了两个偏振态正交的信号在不同的泵浦光功率下通过不同偏振相关增益的SOA后的偏振正交性的变化情况,从模拟结果中得出减小偏振态正交性变化量的方法,归纳出了减小PDM信号并行处理过程中引入的串扰的方法,并用实验验证了模拟的结果。在此基础上,利用单个SOA和延时干涉仪（DI）实现了总速率为800Gb/s的WDM-PDM-NRZ-QPSK信号到WDM-PDM-RZ-QPSK信号的全光并行低串扰的码型转换。（4）利用SOA中的增益饱和效应实现了偏振复用的RZ二进制相移键控（BPSK）信号的并行幅度再生,通过优化信号的入射偏振态减小了并行幅度再生过程中引入的信道间串扰,并研究了幅度再生过程中减小自相位调制（SPM）效应引入相位噪声的方法。接着利用两个串联的SOA和DI实现了NRZ-BPSK信号的幅度再生。（5）利用SOA中的XPM效应,实现了NRZ-OOK信号到NRZ-BPSK信号的码型转换。利用检偏器对信号偏振态的处理减小了转换过程中交叉增益调制（XGM）效应引入的幅度抖动,得到了幅度均衡的NRZ-BPSK信号。在码型转换的过程中,同时还实现了高消光比的波长转换功能。
吴岑[9]（2014）在《基于半导体光放大器的全光高速二进制数据序列的识别》文中研究表明在光纤通信系统中，光信息安全的重要性日益凸显。全光高速二进制数据序列识别，作为光信息安全的关键技术，也得到了研究人员的关注。目前全光高速二进制数据序列识别系统主要基于相关器和全光逻辑门。基于相关器的系统结构相对比较简单，但是由于相关器输出信号的信噪比相对较差，阈值检测中阈值比较难以设定。同时高速系统的工作速率对器件提出了更高的要求。本文将重点研究基于全光逻辑门的全光高速二进制数据序列识别。因为半导体光放大器（Semiconductor optical amplifier, SOA）具有较高的非线性光学效应及潜在的集成优势，被广泛地应用在全光逻辑门中。基于全光逻辑门的全光二进制数据序列识别系统得到了研究人员的深度研究，但是在工作速度和新结构上仍然有很多值得研究的地方。本文将着重对基于半导体的全光高速二进制数据序列识别系统进行研究。本文就基于半导体光放大器的全光高速二进制数据序列识别，将从从理论和实验两方面展开研究，具体的研究工作如下：（1）首次对全光高速二进制数据识别系统进行了理论分析。系统中全光逻辑门都是基于SOA构建的，所以本文首先建立了SOA的模型。该模型根据已有的模型进行简化，可以明显加快系统的仿真效率。同时该模型考虑了SOA中重要的物理过程，因此能够准确把握SOA的增益恢复特性和相位恢复特性。基于已建立的SOA模型，本文首次仿真实现了40Gb/s的全光高速二进制数据序列识别系统。首先对“异或”门、“与”门和信号再生器分别进行仿真。在此基础上，本文分别进行了4-32位的数据序列识别。通过精确地调整输入输出光功率和时延，同时合适地选择“与”门的泵浦光和探测光，来保证信号经过多次循环后的质量。该结构不仅能够成功识别目标数据序列，同时可以精确定位出目标序列出现的位置。最后我们将仿真结果和已有的实验结果进行比较，二者能够很好地吻合。（2）对系统中的高速全光开关进行了实验研究，以便进一步的提高系统工作速率。我们首次提出了集成加速开关的概念，并在实验中验证集成加速开关的工作特性。之后我们基于集成加速开关，完成了42.4Gb/s、84.8Gb/s和169.6Gb/s的逻辑“与”门。在实验中我们得到了逻辑“与”门的输入输出眼图和波形，验证了集成加速开关在更高速系统中的应用前景。（3）对全光高速二进制数据序列识别的新方法进行了探索。我们首先提出了一种并行方案。通过将循环后的目标序列和待识别数据序列进行“同或”运算。再通过对待识别数据序列的N次循环移位完成识别。该结构仅需一个逻辑门就可以完成识别，但是在分析时需要手动添加窗口，对信号同步提出了很高的要求，无疑加大了结果分析的难度。为了解决这个问题，我们提出了一种改进方案，通过加入“与”门在比较时引入一个比较窗口。该结构需要增加一个逻辑门，可以降低识别结果分析的难度。
熊梦[10]（2013）在《微环谐振器的设计制作及其在全光信号处理中的应用》文中提出由于因特网的普及,网络数据量不断增长,光纤通信系统得到了飞速发展。在光网络节点采用全光信号处理方式来取代光电光的中继方式可以大大提升信号处理的速率。在光域中进行时域和频域的信号处理需要一些关键技术,包括复用和解复用技术,光延时线,波长转换,逻辑门等。介于全光信号处理带来的好处,众多研究者都致力于创立并用集成技术实现能由光控制的信号处理子系统。微环谐振器作为一种重要的集成光电子器件在全光信号处理中有着广泛的应用。本论文将从微环的基本理论出发,介绍微环的参量模型分析方法,讨论其传输特性,然后给出微环的理论设计方法,并结合实例介绍微环的工艺制作流程。接下来将对微环的线性和非线性特性在全光信号处理中的应用进行研究。这其中包括基于硅基微环的周期性梳妆谱同时实现RZ-OOK到NRZ-OOK和RZ-DPSK到NRZ-DPSK的全光码型转换,基于单个硅基微环的线性滤波特性和三阶级联高非线性化合物微环的克尔效应实现RZ信号全光时钟恢复的方案和微环与直波导中四波混频效应的研究以及微环和直波导在全光逻辑门中的应用。全文的研究内容主要为以下几个方面：（1）从光波导理论出发,详细推导了介质光波导中光场的传播方程,介绍了微环中两种基本的光传输模式；给出了微环的概念及分类；通过微环的参量模型,分析并讨论了三种耦合状态下全通型和上传/下载型微环各端口的强度及相位传输特性；介绍了以耦合模理论和全矢量模式匹配法为基础的微环模式的计算和设计方法以及硅基微环的制作工艺流程并结合实例给出了实验验证结果。（2）详细介绍了基于硅基微环同时实现RZ-OOK到NRZ-OOK和RZ-DPSK到NRZ-DPSK的全光码型转换方案。首先从理论上分析了方案的工作原理,接下来从微环的耦合系数及高斯带通滤波器的带宽两个方面对器件进行了优化,利用全矢量模式匹配法和耦合模理论设计并制作出了达到优化标准的器件并给出了两种码型同时转换的实验结果。（3）简要介绍了全光时钟恢复的研究背景和概况；首先比较了单个硅基微环和两个串联硅基微环时钟恢复的效果和恢复出的时钟抖动的幅度；重点分析了基于单个硅基微环和三阶级联高非线性化合物微环实现RZ信号全光时钟恢复方案的工作原理；接下来基于一个用于分析级联微环稳态及动态特性的理论模型,展示了40Gb/s RZ信号的全光时钟恢复的模拟结果。（4）基于一个考虑了双光子吸收效应及其引起的自由载流子吸收效应的非线性理论模型,从输入泵浦功率、波导长度、波导的传输损耗以及微环相对于耦合波导的位置等方面对硅波导和微环中四波混频的转换效率进行了详细的研究；通过长度为3.5mm的波导和半径为47μm的微环的对比实验表明,当信号光功率保持1mW不变,输入的泵浦光功率为5mW时,微环的四波混频转换效率相对于硅波导而言提高了15dB。（5）提出了一种基于微环实现两束10Gb/s,50%RZ信号全光逻辑“与”门的实验方案。在总的泵浦功率仅为8.5dBm的情况下,通过将两束光的波长设定在一个Q值为12000,自由光谱范围为1.73nm的微环的两个谐振峰处,微环中发生增强的四波混频效应,由此产生的转换光携带了两束泵浦光的逻辑“与”信号。转换光清晰的眼图和无误码操作证实了方案的良好效果,并与波导的转换结果进行了对比。
二、All-Optical Wavelength Conversion with Amplitude Equalization and Pulse Shaping（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、All-Optical Wavelength Conversion with Amplitude Equalization and Pulse Shaping（论文提纲范文）
（1）全光OOK/QPSK兼容再生技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本论文结构安排 |
| 第二章 基于NOLM的全光再生研究 |
| 2.1 NOLM再生器的理论研究 |
| 2.1.1 光纤非线性耦合模方程 |
| 2.1.2 受激布里渊散射影响 |
| 2.1.3 NOLM理论模型建立 |
| 2.2 NOLM再生器设计 |
| 2.2.1 HNLF的 SBS测试分析 |
| 2.2.2 NOLM再生器的仿真 |
| 2.3 NOLM再生器的实验测试 |
| 2.3.1 NOLM的 PTF测量 |
| 2.3.2 OOK信号的再生实验 |
| 2.4 基于NOLM的 QPSK信号再生 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于SOA的 OOK信号再生研究 |
| 3.1 SOA再生器的理论模型 |
| 3.2 SOA再生器的设计 |
| 3.2.1 SOA的增益特性分析 |
| 3.2.2 SOA仿真环境的搭建 |
| 3.3 OOK信号的再生实验 |
| 3.3.1 SOA的 PTF测量 |
| 3.3.2 OOK信号再生测试与分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于SOA的 QPSK信号再生研究 |
| 4.1 基于SOA的 QPSK信号再生仿真 |
| 4.2 基于SOA的 QPSK信号再生实验 |
| 4.2.1 PSR对再生性能的影响 |
| 4.2.2 噪声强度对再生性能的影响 |
| 4.3 结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（2）宽带微波光子链路的理论建模和若干关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 微波光子技术的基本内涵与原理 |
| 1.3 微波光子技术的发展现状 |
| 1.3.1 宽带微波光子技术的发展 |
| 1.3.2 单元器件设计与开发简介 |
| 1.3.3 功能系统设计与应用简介 |
| 1.4 研究目标与研究思路 |
| 1.4.1 研究目标 |
| 1.4.2 研究内容与研究思路 |
| 1.5 本文结构和内容安排 |
| 1.6 本章小结 |
| 第二章 宽带微波光子链路的物理建模和数值分析 |
| 2.1 宽带微波光子链路的基本模型 |
| 2.1.1 链路基本架构 |
| 2.1.2 关键器件理论模型 |
| 2.1.3 噪声特性分析 |
| 2.2 宽带微波光子链路的关键参数分析 |
| 2.2.1 性能参数理论模型 |
| 2.2.2 性能参数数值仿真 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 宽带微波光子链路中的脉冲光源影响和特性分析 |
| 3.1 基于脉冲光源的宽带微波光子链路理论模型 |
| 3.2 宽带高速光子模数转换系统中的脉冲光源优化与实验验证 |
| 3.2.1 脉冲光的采样工作机理研究 |
| 3.2.2 光采样脉冲的优化设计与实验 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 宽带微波光子链路中的电光作用机理和特性分析 |
| 4.1 光子模数转换系统中的电光开关解复用性能研究 |
| 4.1.1 解复用理论分析 |
| 4.1.2 系统设计与实验 |
| 4.2 光脉冲压缩反射测量系统中电光调制性能研究 |
| 4.2.1 电光调制理论分析 |
| 4.2.2 系统设计与实验 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 宽带微波光子链路中的全光作用机理和特性分析 |
| 5.1 基于光学参量作用的宽带微波光子链路性能理论模型 |
| 5.1.1 光学参量作用的基本理论分析 |
| 5.1.2 电-光/光-光级联链路性能的实验研究 |
| 5.2 雷达接收系统设计与实验 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 宽带微波光子链路优化在系统设计与开发中的应用 |
| 6.1 面向宽带雷达接收的光子模数转换系统通道失配分析与补偿 |
| 6.1.1 样机架构设计 |
| 6.1.2 通道失配与补偿 |
| 6.2 宽带雷达系统信号接收实验 |
| 6.3 宽带微波光子系统设计与开发过程 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 本文工作总结 |
| 7.2 研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的论文及专利 |
| 攻读学位期间参与的科研项目 |
| 致谢 |
（3）基于相位敏感参量放大过程的超低噪全光放大器关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光放大器概述 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 FOPA的研究进展 |
| 1.2.2 FOPA增益和带宽性能研究 |
| 1.2.3 FOPA噪声特性的研究 |
| 1.2.4 FOPA增益平坦性研究 |
| 1.2.5 FOPA应用研究 |
| 1.2.6 相位敏感型FOPA研究 |
| 1.3 论文研究内容和创新点 |
| 1.4 论文组织结构 |
| 参考文献 |
| 第二章 FOPA的增益与噪声理论 |
| 2.1 四波混频效应 |
| 2.2 参量放大过程 |
| 2.3 相位敏感参量放大过程 |
| 2.3.1 基于χ~((2))介质的相位敏感参量放大过程 |
| 2.3.2 基于χ~((3))介质的相位敏感参量放大过程 |
| 2.3.3 级联型相位敏感光纤参量放大器的增益理论 |
| 2.3.4 级联型相位敏感光纤参量放大器的噪声理论 |
| 2.4 本章总结 |
| 参考文献 |
| 第三章 FOPA的增益性能研究 |
| 3.1 单泵浦PI-FOPA增益的实验研究 |
| 3.1.1 单泵浦PI-FOPA的实验装置 |
| 3.1.2 单泵浦PI-FOPA的实验研究与分析 |
| 3.2 单泵浦PS-FOPA增益的实验研究 |
| 3.2.1 单泵浦PS-FOPA的实验装置 |
| 3.2.2 单泵浦PS-FOPA的实验研究与分析 |
| 3.3 级联型PS-FOPA增益均衡方案研究 |
| 3.3.1 方案设计 |
| 3.3.2 实验装置 |
| 3.3.3 实验结果与分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 FOPA的噪声性能研究 |
| 4.1 单泵浦PI-FOPA噪声研究 |
| 4.1.1 放大量子噪声 |
| 4.1.2 泵浦转移噪声 |
| 4.1.3 拉曼额外噪声 |
| 4.2 级联型PS-FOPA噪声研究 |
| 4.2.1 放大量子噪声 |
| 4.2.2 泵浦转移噪声 |
| 4.2.3 拉曼额外噪声 |
| 4.3 一种空子载波间插的OFDM信号低噪声传输方案研究 |
| 4.3.1 方案设计 |
| 4.3.2 实验装置 |
| 4.3.3 结果与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 FOPA宽带增益平坦优化研究 |
| 5.1 多级级联型FOPA数学模型 |
| 5.1.1 多级级联型PI-FOPA数学模型 |
| 5.1.2 多级级联型PS-FOPA数学模型 |
| 5.2 FOPA增益平坦性优化算法研究 |
| 5.2.1 编码设定 |
| 5.2.2 初始化操作 |
| 5.2.3 变异操作 |
| 5.2.4 交叉操作 |
| 5.2.5 选择操作 |
| 5.2.6 终止操作 |
| 5.3 仿真优化 |
| 5.3.1 多级级联型PI-FOPA仿真优化 |
| 5.3.2 多级级联型PS-FOPA仿真优化 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 附录1: 缩略语 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的学术成果 |
（4）多电平幅度全光再生技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 全光再生技术的研究现状 |
| 1.2.1 全光2R再生原理 |
| 1.2.2 基于硅基波导的全光再生技术 |
| 1.2.3 多电平全光再生技术 |
| 1.3 主要内容以及创新点 |
| 第二章 级联MZI全光PAM再生 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 全光PAM再生原理 |
| 2.3 MZI结构的功率转移特性 |
| 2.3.1 一级近似的功率转移函数 |
| 2.3.2 归一化功率转移函数 |
| 2.3.3 归一化功率转移函数的参数依赖性 |
| 2.3.4 单级MZI结构的再生性能分析 |
| 2.4 级联MZI全光PAM再生方案 |
| 2.5 总结 |
| 第三章 反射式MZI全光PAM再生器 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 反射式MZI结构及功率转移曲线 |
| 3.3 XPM的补偿以及归一化PTF |
| 3.4 反射式MZI再生器工作点的确定 |
| 3.5 再生器的性能表征 |
| 3.6 误码率分析 |
| 3.7 总结 |
| 第四章 全光PAM再生器的可集成分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 TPA以及TPA引起的FCA、FCD |
| 4.3 TPA对集成化的限制 |
| 4.3.1 幅度限制 |
| 4.3.2 非线性相移限制 |
| 4.4 同时考虑TPA和 FCA、FCD效应对集成化的限制 |
| 4.5 多电平全光再生集成方案及测试 |
| 4.5.1 利用SPM进行再生 |
| 4.5.2 利用XPM进行再生 |
| 4.6 集成化非线性单元材料分析 |
| 4.7 集成化方案 |
| 4.8 总结 |
| 第五章 全文总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 读硕期间取得的研究成果 |
（5）基于V型耦合腔激光器和半导体光放大器的全光波长转换技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 本论文的创新点和章节安排 |
| 2 全光波长转换技术(AOWC) |
| 2.1 基于高非线性光纤的AOWC |
| 2.2 基于半导体光放大器的AOWC |
| 2.2.1 基于交叉增益调制效应 |
| 2.2.2 基于交叉相位调制效应 |
| 2.2.3 基于四波混频效应 |
| 2.2.4 基于交叉偏振调制效应 |
| 2.2.5 提高半导体光放大器增益恢复速率的方案 |
| 2.3 基于电吸收调制器的AOWC |
| 2.4 基于半导体激光器的AOWC |
| 2.5 各种类型波长转换技术的比较 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 量子阱能带结构及增益谱的计算 |
| 3.1 材料的选取 |
| 3.2 应变的计算 |
| 3.3 带边不连续性的计算 |
| 3.4 能级和波函数的求解 |
| 3.4.1 有限差分法 |
| 3.4.2 平面波展开法 |
| 3.4.3 两种方法的比较 |
| 3.4.4 能带结构计算结果 |
| 3.5 偏振相关跃迁矩阵元的计算 |
| 3.6 准费米能级的计算 |
| 3.6.1 导带准费米能级的计算 |
| 3.6.2 价带准费米能级的计算 |
| 3.7 偏振相关增益谱的计算 |
| 3.8 偏振无关1310nmSOA的量子阱层设计 |
| 3.9 本章小结 |
| 4 基于SOA的全光波长转换技术 |
| 4.1 SOA简介 |
| 4.1.1 SOA的基本原理 |
| 4.1.2 SOA的基本特性 |
| 4.2 SOA数值模型的建立 |
| 4.2.1 SOA的基本理论方程 |
| 4.2.2 SOA的稳态模型 |
| 4.2.3 SOA的动态模型 |
| 4.3 基于SOA的全光波长转换仿真结果 |
| 4.3.1 单脉冲信号光注入情况 |
| 4.3.2 NRZ码信号光注入情况 |
| 4.4 基于SOA的全光波长转换优化方案 |
| 4.4.1 SOA级联滤波器 |
| 4.4.2 双SOA级联 |
| 4.5 SOA芯片的测试 |
| 4.5.1 SOA测试平台描述 |
| 4.5.2 SOA测试结果 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 基于V型耦合腔激光器的全光波长转换技术 |
| 5.1 V型耦合腔激光器的基本原理 |
| 5.1.1 V型耦合腔激光器的基本结构 |
| 5.1.2 V型耦合腔激光器的调谐原理 |
| 5.2 V型耦合腔激光器时域行波模型的建立 |
| 5.3 基于V型耦合腔激光器的全光波长转换技术 |
| 5.3.1 基于V型耦合腔激光器的全光波长转换器基本原理 |
| 5.3.2 基于V型耦合腔激光器的全光波长转换器仿真结果 |
| 5.3.3 基于V型耦合腔激光器的全光波长转换器实验结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
（6）基于F-P腔和SOA 100 GHz及200 GHz全光时钟恢复（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 实验原理与仿真 |
| 2.1 利用低FSR的F-P腔恢复高速率时钟的原理 |
| 2.2 幅度均衡原理 |
| 3 实验结果和讨论 |
| 3.1 102 GHz时钟恢复 |
| 3.2 204 GHz时钟恢复 |
| 4 结论 |
（7）超大容量光纤传输实验与OFDM关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究意义 |
| 1.2 光纤通信技术的兴起 |
| 1.3 100-Gb/s直接检测的研究背景及现状 |
| 1.4 大容量高谱效率相干光通信的研究背景及现状 |
| 1.5 AOWC的研究背景及现状 |
| 1.6 论文的主要工作和结构安排 |
| 2 超大容量光纤传输系统设计与关键技术研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 发射端设计 |
| 2.3 接收端设计 |
| 2.4 光调制器在超大容量光纤传输系统中的应用研究 |
| 2.5 本章小节及主要创新点 |
| 3 基于OFDM的超大容量光纤传输系统若干关键问题研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 OFDM技术的基本原理 |
| 3.3 DDO和CO-OFDM的系统模型 |
| 3.4 OFDM系统存在的问题及解决方法研究 |
| 3.5 本章小节及主要创新点 |
| 4 100-Gb/s DDO-OFDM光纤传输实验系统研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 载波辅助DDO-OFDM原理 |
| 4.3 载波独立保护间隔共享100-Gb/s DDO-OFDM实验研究 |
| 4.4 载波共享保护间隔共享100-Gb/s DDO-OFDM实验研究 |
| 4.5 改进型载波共享保护间隔共享100-Gb/s DDO-OFDM实验研究 |
| 4.6 本章小节及主要创新点 |
| 5 超大容量CO-OFDM光纤传输实验系统研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 相干光通信若干技术原理分析 |
| 5.3 基于传统OFDM大容量长距离光纤传输实验论证 |
| 5.4 基于OFDM/OQAM大容量高谱效率光纤传输实验论证 |
| 5.5 本章小节及主要创新点 |
| 6 超大容量光网络中可变带宽AOWC技术研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 基于OFDM调制的T比特级可重构光网络研究 |
| 6.3 基于硅基光波导的高阶OFDM信号的AOWC研究 |
| 6.4 偏振不敏感泵浦相位噪声消除的高阶PDM-OFDM信号AOWC实验研究 |
| 6.5 本章小节及主要创新点 |
| 7 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间发表论文目录 |
| 附录2 攻读博士学位期间参与项目 |
| 附录3 论文中英文缩写简表 |
（8）面向新型调制格式的全光多信道并行码型转换及再生的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 各种复用技术和新型调制格式 |
| 1.3 全光并行码型转换和再生的意义 |
| 1.4 国内外研究概况 |
| 1.5 本论文的研究内容 |
| 2 基于SOA的偏振复用新型调制格式信号处理的理论基础 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 偏振复用技术的相关理论基础和实现方法 |
| 2.3 新型调制格式信号的调制产生和解调接收 |
| 2.4 SOA中的多种非线性效应 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 波分复用信号并行码型转换 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 多信道NRZ-OOK到RZ-OOK码型转换 |
| 3.3 多信道NRZ-QPSK到RZ-QPSK码型转换 |
| 3.4 多信道RZ-QPSK到NRZ-QPSK码型转换 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 偏振复用信号并行信号处理 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模拟分析偏振态正交性变化 |
| 4.3 实验分析偏振态正交性变化 |
| 4.4 WDM-PDM-NRZ-QPSK到WDM-PDM-RZ-QPSK码型转换 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 相位调制格式的幅度再生 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 偏振复用RZ-BPSK信号幅度再生 |
| 5.3 单信道NRZ-BPSK信号幅度再生 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 OOK到PSK信号的码型转换 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 OOK到BPSK信号码型转换原理 |
| 6.3 多信道OOK到BPSK信号码型转换 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间发表学术论文目录 |
| 附录2 论文中缩略词含义 |
（9）基于半导体光放大器的全光高速二进制数据序列的识别（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 光网络安全的重要性 |
| 1.2 全光高速二进制数据识别的应用 |
| 1.3 全光高速二进制数据识别的研究现状 |
| 1.3.1 基于相关器的全光二进制数据序列识别 |
| 1.3.2 基于全光逻辑门的二进制数据序列识别 |
| 1.4 本文工作 |
| 第二章 半导体光放大器的理论分析模型 |
| 2.1 半导体光放大器的结构与工作原理 |
| 2.1.1 SOA 的结构 |
| 2.1.2 半导体光放大器的非线性效应 |
| 2.2 半导体光放大器的理论模型与数值仿真 |
| 2.2.1 半导体光放大器的简化模型 |
| 2.2.2 半导体光放大器的特性曲线 |
| 2.2.3 半导体光放大器的模式效应 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 基于 SOA-MZI 的全光高速二进制数据序列识别的数值仿真 |
| 3.1 全光二进制数据序列识别的工作原理 |
| 3.2 全光高速二进制数据序列识别的数值仿真 |
| 3.2.1 基于 SOA-MZI 的逻辑“异或”门 |
| 3.2.2 基于 SOA-MZI 的逻辑“与”门 |
| 3.2.3 基于 SOA-MZI 的信号再生器 |
| 3.2.4 基于 SOA-MZI 全光二进制数据序列识别的数值仿真 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 集成加速开关的设计 |
| 4.1 加速开关 |
| 4.1.1 加速开关的结构 |
| 4.1.2 加速开关的性能 |
| 4.1.3 基于加速开关的“异或”门和“与”门 |
| 4.2 集成加速开关的设计与性能 |
| 4.2.1 集成加速开关的结构 |
| 4.2.2 SOA-MZI 的滤波特性 |
| 4.2.3 集成加速开关的增益恢复曲线 |
| 4.2.4 集成加速开关的模式效应 |
| 4.3 基于集成加速开关的“与”门的实验探究 |
| 4.3.1 实验框图 |
| 4.3.2 基于集成加速开关的 42.4Gb/s 的“与”门 |
| 4.3.3 基于集成加速开关的 84.8Gb/s 的“与”门 |
| 4.3.4 基于集成加速开关的 169.6Gb/s 的“与”门 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 全光高速二进制数据序列识别的新方法 |
| 5.1 全光二进制数据序列的并行识别新方法 |
| 5.2 全光二进制数据序列并行识别方案的改进 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 缩略词 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文和专利 |
（10）微环谐振器的设计制作及其在全光信号处理中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 微环的研究背景和研究进展 |
| 1.3 微环的应用领域 |
| 1.4 本论文的工作 |
| 2 微环谐振器的理论基础 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 光波导理论 |
| 2.3 微环的概念和分类 |
| 2.4 微环的参量模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 微环谐振器的设计和制作 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 光波导模式的计算 |
| 3.3 微环耦合系数的计算 |
| 3.4 硅基微环的制作与测试 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于微环谐振器的全光码型转换 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 全光码型转换的研究概况 |
| 4.3 基于微环的RZ到NRZ全光码型转换的原理分析 |
| 4.4 微环的设计与制作 |
| 4.5 RZ到NRZ码型转换实验结果 |
| 4.6 RZ到NRZ码型转换讨论 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 基于微环谐振器的全光时钟恢复 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 全光时钟恢复的研究概况 |
| 5.3 基于微环的全光时钟恢复工作原理 |
| 5.4 级联微环的理论模型 |
| 5.5 微环的设计 |
| 5.6 40Gb/s RZ信号的时钟恢复模拟结果 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 微环谐振器四波混频效应的研究与应用 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 硅基器件四波混频效应的研究概况 |
| 6.3 硅波导和微环中光场传输理论模型 |
| 6.4 硅波导和微环四波混频转换效率模拟结果 |
| 6.5 器件的设计与制作 |
| 6.6 硅波导和微环四波混频转换效率实验结果 |
| 6.7 基于微环四波混频效应的全光逻辑门 |
| 6.8 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间发表论文目录 |
四、All-Optical Wavelength Conversion with Amplitude Equalization and Pulse Shaping（论文参考文献）
- [1]全光OOK/QPSK兼容再生技术研究[D]. 邵龙. 电子科技大学, 2021
- [2]宽带微波光子链路的理论建模和若干关键技术研究[D]. 于磊. 上海交通大学, 2020(01)
- [3]基于相位敏感参量放大过程的超低噪全光放大器关键技术研究[D]. 王凯. 北京邮电大学, 2019(01)
- [4]多电平幅度全光再生技术研究[D]. 陈皓. 电子科技大学, 2019(12)
- [5]基于V型耦合腔激光器和半导体光放大器的全光波长转换技术研究[D]. 朱瑜. 浙江大学, 2016(03)
- [6]基于F-P腔和SOA 100 GHz及200 GHz全光时钟恢复[J]. 武岳,霍力,娄采云. 光学学报, 2015(08)
- [7]超大容量光纤传输实验与OFDM关键技术研究[D]. 李超. 华中科技大学, 2015(07)
- [8]面向新型调制格式的全光多信道并行码型转换及再生的研究[D]. 邹冰融. 华中科技大学, 2014(07)
- [9]基于半导体光放大器的全光高速二进制数据序列的识别[D]. 吴岑. 上海交通大学, 2014(06)
- [10]微环谐振器的设计制作及其在全光信号处理中的应用[D]. 熊梦. 华中科技大学, 2013(02)