基于單端SOA的全光波長轉換器的理論和實驗研究.pdf

1、全光波長轉換器是自動交換光網(wǎng)絡中波長級交換的關鍵光電子器件。在眾多實現(xiàn)全光波長轉換的方案中，基于半導體光放大器（SOA）的交叉增益調制型波長轉換器研究的最為成熟也最具實用化前景，具有結構簡單、轉換效率高和轉換波長范圍寬等優(yōu)點，但存在的主要問題是輸出消光比退化，尤其是向上轉換時退化更嚴重。本文在國家高技術研究發(fā)展計劃（863－2002AA312160）和武漢市科技攻關光通信專項（2002100513013）項目的資助下，采用單端SOA來實

2、現(xiàn)交叉增益調制型波長轉換，在解決輸出消光比退化的同時，又保持了其他方面的優(yōu)點。論文對基于單端SOA的交叉增益調制型波長轉換器進行了深入的理論和實驗研究，研究成果主要包括以下幾個方面： （1）分析了全光波長轉換器的研究意義，概括了全光波長轉換器的實現(xiàn)方案。 （2）建立了單端SOA全光波長轉換器的理論模型。首先分析了幾種不同的靜態(tài)數(shù)值模型，包括忽略ASE噪聲的靜態(tài)模型和考慮ASE噪聲和端面反射的靜態(tài)模型，然后建立了單端SOA

3、的動態(tài)模型，最后建立了分析SOA的動態(tài)增益的解析模型。這些模型的建立為單端SOA的參數(shù)優(yōu)化設計奠定了基礎。 （3）以SOA理論分析模型為基礎，從理論上分析單端SOA波長轉換器的輸出性能，主要包括輸出消光比特性、啁啾特性、轉換效率和增益恢復特性，研究這些性能指標和探測光功率、平均泵浦光功率、波長間隔、注入電流、后端面反射率和放大器長度之間的關系。比較了單端SOA波長轉換方案和普通SOA方案的輸出性能，結果表明：通過參數(shù)的優(yōu)化選擇，