本文關(guān)鍵詞： 全光信號(hào)處理 全光組播技術(shù) 半導(dǎo)體光放大器 四波混頻 級(jí)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(shí)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(shí)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(diǎn)對(duì)信號(hào)處理的速度能與在光纖中傳輸信號(hào)的速率相匹配。由于“電子瓶頸”的存在,傳統(tǒng)的光-電-光信號(hào)處理方式難以實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),為此人們提出了全光通信網(wǎng)絡(luò),在光域上直接進(jìn)行信號(hào)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(duì)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(shì),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(shì)。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(duì)基于半導(dǎo)體光放大器四波混頻全光組播方案進(jìn)行了詳細(xì)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(shí)驗(yàn)提供參考。3、通過實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了基于半導(dǎo)體光放大器四波混頻全光組播,驗(yàn)證了各個(gè)因素對(duì)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(cè)試轉(zhuǎn)換信號(hào)的眼圖和誤碼率,確定了各個(gè)因素與轉(zhuǎn)換信號(hào)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(shí)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(jí)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(hào)轉(zhuǎn)換效率平均提高了3-4dB,信號(hào)質(zhì)量得到明顯改善,功率代價(jià)得到降低。5、對(duì)論文工作進(jìn)行總結(jié),并對(duì)基于半導(dǎo)體光放大器四波混頻全光組播的前景進(jìn)行了展望,制訂了下一步的研究計(jì)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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TN929.1

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 吳斌 ,吳自遐 ,胡企銓,林福成;四波混頻及多級(jí)散射[J];武漢工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);1987年02期

2 J.L.Ferrier ,吳自遐 ,X.NguyenPhu ,G.Rivoire;微微秒領(lǐng)域中的四波混頻:強(qiáng)度,持續(xù)時(shí)間,波前重建[J];武漢建材學(xué)院學(xué)報(bào);1983年01期

3 過巳吉;石順祥;;場(chǎng)振幅隨時(shí)間慢變化的共線四波混頻耦合方程組[J];西北電訊工程學(xué)院學(xué)報(bào);1984年04期

4 過巳吉,曾小東;四波混頻用于光振幅編碼[J];中國激光;1986年09期

5 范蘭光,滇元,鄧錫銘;用簡并四波混頻延時(shí)法進(jìn)行脈沖整形和脈沖縮短的研究[J];量子電子學(xué);1987年01期

6 錢士雄,王庶民;利用四波混頻產(chǎn)生壓縮態(tài)的一些討論[J];量子電子學(xué);1987年02期

7 王黎明;查子忠;;用簡單四波混頻方法測(cè)懸浮液的X[J];量子電子學(xué);1988年02期

8 李希曾,蘇寶霞;非簡并四波混頻過程產(chǎn)生量子電磁場(chǎng)的高階壓縮[J];量子電子學(xué);1990年04期

9 余建軍,鄭學(xué)彥,管克儉,楊伯君;色散位移光纖中的四波混頻現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)研究[J];光學(xué)學(xué)報(bào);1999年02期

10 寧永剛,聶勁松;布里淵增強(qiáng)四波混頻技術(shù)及其應(yīng)用[J];光電技術(shù)應(yīng)用;2005年01期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 林初善;趙峰;鄧大鵬;李洪順;;基于四波混頻的竊聽與攻擊方法[A];2006北京地區(qū)高校研究生學(xué)術(shù)交流會(huì)——通信與信息技術(shù)會(huì)議論文集（上）[C];2006年

2 張都應(yīng);劉勁松;梁昌洪;;光折變過飽和段簡并四波混頻大信號(hào)理論分析[A];1997年全國微波會(huì)議論文集(下冊(cè))[C];1997年

3 薛艷;王剛;吳金輝;高錦岳;;具有較大轉(zhuǎn)換效率的四波混頻的動(dòng)態(tài)行為[A];中國光學(xué)學(xué)會(huì)2006年學(xué)術(shù)大會(huì)論文摘要集[C];2006年

4 劉楠楠;郭學(xué)石;劉宇宏;李小英;;基于光纖中高增益自發(fā)四波混頻的孿生光束頻譜特性[A];第十六屆全國量子光學(xué)學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)報(bào)告摘要集[C];2014年

5 L.Deng;E.W.Hagley;J.Wen;M.Trippenbach;Y.Band;P.S.Julienne;J.E.Simsarian;K.Helmerson;S.L.Rolston;W.D.Phillips;李拓;;物質(zhì)波的四波混頻[A];中國當(dāng)代教育理論文獻(xiàn)——第四屆中國教育家大會(huì)成果匯編（上）[C];2007年

6 劉寸金;周志凡;周君;秦忠忠;崔連敏;荊杰泰;張衛(wèi)平;;基于銣原子蒸汽中四波混頻過程的低頻可控帶寬強(qiáng)度差壓縮[A];第十六屆全國原子與分子物理學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2011年

7 鈕月萍;龔尚慶;金石琦;李儒新;徐至展;;利用電磁感應(yīng)透明原理操控高效率四波混頻場(chǎng)的產(chǎn)生[A];2004年全國強(qiáng)場(chǎng)激光物理會(huì)議論文集（二）[C];2004年

8 侯?yuàn)^飛;孫小菡;;四波混頻對(duì)直接擴(kuò)頻光CDMA的影響[A];全國第十三次光纖通信暨第十四屆集成光學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2007年

9 朱長軍;薛兵;翟學(xué)軍;;基于參量四波混頻的量子拍動(dòng)力學(xué)研究[A];2010年西部光子學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議摘要集[C];2010年

10 薛艷;王剛;高錦岳;;V模型中最佳原子相干制備提高四波混頻[A];增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力 促進(jìn)吉林經(jīng)濟(jì)發(fā)展——啟明杯·吉林省第四屆科學(xué)技術(shù)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（上冊(cè)）[C];2006年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前6條

1 于旭東;四波混頻產(chǎn)生明亮糾纏光和腔與原子強(qiáng)相互作用的相關(guān)研究[D];山西大學(xué);2012年

2 劉寸金;原子系綜中四波混頻過程產(chǎn)生強(qiáng)度差壓縮光源的實(shí)驗(yàn)及其應(yīng)用研究[D];華東師范大學(xué);2013年

3 程雪梅;四波混頻光譜技術(shù)研究及其在同位素分析中的應(yīng)用[D];西北大學(xué);2012年

4 張彥鵬;瞬態(tài)相干相位共軛四波混頻和六波混頻光譜術(shù)[D];西安交通大學(xué);2000年

5 方亞k，

本文編號(hào)：1520279