光通信中的全光信号处理绪论6mhebkwe.ppt

SOA NRZ信号 PRZ信号 方案简单，输出信号质量较好，在上升沿提取光脉冲，需要较窄的光滤波器。如果做成与SOA集成的窄带滤波器，应该具有极大的研究价值。 ◆ SOA中的自相位调制效应 ◆ 单片集成有源麦克尔逊干涉仪实现 RZ-to-NRZ转换 RZ信号从其中一个干涉臂注入，引起该干涉臂上SOA的折射率和位相变化，由于载流子浓度的调制带宽有限，注入的RZ光脉冲会展宽。这种脉冲展宽效应再结合干涉仪的正弦传输方程就可以实现RZ-to-NRZ转换。 * 半导体光放大器延迟干涉（SOA-DI）装置实现RZ-to-NRZ转换 通过调节延迟干涉装置两臂的延时和位相差，使两路信号分量满足相消干涉条件就可以实现RZ-to-NRZ的转换 * 5 全光逻辑门------基本概念 在未来的高速光通信网络中，为了避开复杂和高功耗的光一电一光变换过程，全光逻辑门模块将有重要的应用。Boolean逻辑门（包括AND、OR门等）是基本的逻辑器件，它们是更复杂的全光功能模块或子系统的重要组成部分，例如半加器、全加器、计数器等。己有几种基于SOA非线性的全光逻辑门，这些非线性包括交叉增益调制、交叉相位调制和非线性偏振旋转。每个方案都有它自身的优点和缺点。 * 全光NOR门（SOA中的XGM作用） 全光或非门的工作原理可描述为：当信号光 A 或 B 为比特“1”时，会消耗 SOA的载流子浓度，连续光经过 SOA 被饱和吸收，泵浦光将半导体光放大器的增益抑制到一个很低的水平，输出为“0”；只有当信号光 A 与 B 都为比特“0”时，连续光才能经过 SOA 得到放大，输出为“1”。 * 全光XNOR门（SOA中的FWM和XGM同时作用） S1和S2的四波混频，产生新频率光信号上是AND门； S1和S2共同作用在另外一个光时钟信号上，得到一个或非门的结果；分别滤出这两个结果，用耦合器耦合到一起，得到XNOR门。 * 6 全光分插复用（用于OTDM系统中的OADM） 基于SOALOM 在SLALOM的输入端口用环形器取出某一信道下载之后的数据，光时钟信号作为控制光，调整延时，可使反射和透射的曲线互补。关键：在高速信号中，载流子恢复速度不够，较难得到?的位相差，需要选择合适控制光和数据光功率。40GHz光时钟的系统可工作。 * 7 全光解复用 SOA－UNI 注意：采用的是1310nm的控制光脉冲，使用的SOA增益峰值波长在1310nm。从1550nm 160Gb/s的OTDM信号中分离出10Gb/s的信号。 * SOA中的四波混频 利用SOA阵列与集成的平面光波回路实现 160G到20G的解复用； 利用时间抖动小于100fs、脉宽小于1ps 的超连续光脉冲作为 500Gb/s 的信号和10GHz的泵浦光脉冲，从500Gb/s的光信号中成 功解复用出了10Gb/s的信号脉冲，并可以实现无误码操作； 利用SOA已能实现200Gb/s信号的偏振无关的解复用。 * PCF中的四波混频 * 8 全光串并转换技术 全光串并转换（AOSPC）技术相当于在光域内实现多路同时进行的解复用，以 1:N 的 AOSPC 为例，一路高速串行光信号（速率为 M Gb/s）通过全光串并转换后，同时输出 N 路低速并行光信号（每路速率为 M/N Gb/s）。 AOSPC 的主要应用在于未来的光子分组交换网络。光分组交换通过分组级的光信号处理，实现光分组数据的路由和交换，最大利用网络资源并减少数据流量对网络带宽的需求。AOSPC具有大容量、灵活、可配置、带宽利用率高等特点，但所面临的最大问题是：一方面需要实现存储转发功能，另一方面在光域内实现信号的缓存和逻辑运算难度较大。 * 9 全光组播技术 在多波长路由的光网络中，一条由一个光发射机和一个光接收机构成的光传输通道被称为光路，光路可以实现点到点的通信。光树是对光路扩展后一种新的连接关系，一棵光树是包含一个光发射机和多个光接收机的传输通道。光树实现点到多点的通信，即光层组播（Multicast）技术，如下图所示。MC－OXS 是具有 Multicast 能力的光交换节点，OXS 是一般的光交换节点。 * 10 全光模拟数字转换技术 模拟和数字是两种最主要的信号形式，前者是指信息参数在给定范围内表现为连续的信号，而后者是人为抽象出来的在幅度取值上不连续的信号。 模拟信号广泛分布于自然界的各个角落，但数字系统在稳定性、抗干扰能力、处理精度、集成度等方面与模拟系统相比具有明显的优势，近年来已经渗透到了各个技术领域，因此，能够将客观世界固有的模拟信号转换为现代高速数字处理系统能识别的数字信号的模拟数字转换器（Anal