基于高非线性光纤四波混频的全光波长转换技术研究
波长转换技术是未来全光网络的关键技术之一，波长转换器的性能直接影响整个光网络的性能。因此开展对光波长转换技术研究是当前光通信领域中的一个热点。在已经提出的全光波长转换方案中，基于光纤中四波混频效应的全光波长转换技术因具有对光信号透明，转换速率高，且能够对多个信道同时进行波长转换等特点而受到人们的关注。本文主要研究了基于光纤中四波混频效应的全光波长转换技术。
本文分析比较了各种波长转换技术的组成、原理和优缺点。然后，从四波混频的原理出发，分析了泵浦光波长、光纤衰减系数、光纤零色散波长等因素对混频效率的影响，得出了影响规律和优化参数；导出了光纤零色散波长分段均匀和连续变化时，四波混频效率公式，并进行了仿真分析，结果表明：当光纤零色散波长作多周期的连续变化时，四波混频效率可以接近理想的零色散波长均匀分布时的混频效率。采用数值求解非线性薛定谔方程研究了光纤的非线性效应对转换信号质量的影响。针对四波混频过程的特殊性，对分步傅立叶算法进行了改进，提出了一种相位加窗处理技术。并对该改进方法的步长和算法精度进行了研究，数值仿真了输入信号分别为脉冲和脉冲序列时，非线性效应对输出信号的影响，得到了光纤非线性效应会导致转换信号波形失真、啁啾、输出眼图劣化的结论。探讨了提高四波混频效率的方法：采用高非线性光纤和提高泵浦光功率的方法。根据提高泵浦光会使光纤中产生严重的SBS效应，从而导致四波混频效率降低的理论，采用泵浦光和信号光进行调频或调相的方法来提高SBS阈值，从而提高四波混频转换效率。
全光网络;波长转换;四波混频;光波调制
南京邮电大学
硕士
光学工程
邵钟浩
2009
中文
TP393.14;TN761.92
65
2010-05-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）