全光邏輯門是光通信網(wǎng)絡中的關(guān)鍵性器件,可應用于網(wǎng)絡節(jié)點上的信號再生和光分組路由等,它的性能直接影響到整個全光網(wǎng)絡（AON）能否通暢運行,因此提高光邏輯門的響應速度成為近年來一個研究熱點�；诟叻蔷�性光纖（HNLF）中四波混頻（FWM）效應的全光邏輯門具有響應時間短、效率高、損耗低等一系列優(yōu)點,且能夠?qū)庑盘柕姆群拖辔粐栏裢该?是實現(xiàn)全光邏輯門極具吸引力的的一種方案。本文主要研究了基于HNLF中FWM效應的高速全光邏輯“與”（AND）門和“異或”（XOR）門。本文的主要工作如下：1.從光纖中產(chǎn)生FWM效應的基本理論出發(fā),討論了相位失配因子、波長以及信號光和探測光的波長差等因素對FWM效率的影響,并對光纖中實現(xiàn)高FWM效率的基本參數(shù)進行優(yōu)化配置。2.利用HNLF中FWM效應實現(xiàn)了全光“AND”門,處理速率可達100Gbit/s。光纖的四波混過程中產(chǎn)生的閑頻光復振幅正比于信號光及探測光的復振幅之積,依據(jù)該理論可實現(xiàn)全光邏輯“AND"門。此外,利用有限差分法數(shù)值求解包含F(xiàn)WM效應在內(nèi)的耦合非線性薛定諤方程,數(shù)值結(jié)果與理論分析的結(jié)論相一致,證明了利用FWM效應實現(xiàn)全光“AND”門的可行性。同時... 

【文章來源】：浙江工業(yè)大學浙江省

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 全光邏輯門的研究意義
    1.2 全光邏輯門的研究狀況
        1.2.1 基于SOA的全光邏輯門
        1.2.2 基于非線性光纖的全光邏輯門
        1.2.3 基于光子晶體的全光邏輯門
        1.2.4 其它類型的全光邏輯門
    1.3 方案選取
    1.4 本文的主要內(nèi)容
第2章 光纖中FWM效應
    2.1 FWM效應的理論分析
        2.1.1 FWM效應的起源
        2.1.2 耦合非線性薛定諤方程
        2.1.3 非線性光纖中的相位匹配
        2.1.4 FWM效率
    2.2 影響FWM效率的關(guān)鍵因素
        2.2.1 相位失配因子對FWM效率的影響
        2.2.2 信號光波長對FWM效率的影響
        2.2.3 光纖零色散斜率以及衰減系數(shù)對FWM效率的影響
        2.2.4 探測光與信號光的波長差對FWM效率的影響
        2.2.5 光纖長度對FWM效率的影響
    2.3 本章小結(jié)
第3章 基于FWM效應的100Gbit/s全光AND門
    3.1 理論模型
        3.1.1 利用簡并FWM效應實現(xiàn)全光邏輯AND門
        3.1.2 利用非簡并FWM效應實現(xiàn)全光邏輯AND門
    3.2 數(shù)值模擬
        3.2.1 有限差分法
        3.2.2 全光邏輯AND門的模擬結(jié)果
        3.2.3 影響全光邏輯AND門的關(guān)鍵因素
    3.3 本章小結(jié)
第4章 基于FWM效應的100Gbit/s全光XOR門
    4.1 理論模型
        4.1.1 工作原理
        4.1.2 構(gòu)建CSRZ-DPSK碼型
    4.2 數(shù)值模擬
        4.2.1 全光邏輯XOR門的模擬結(jié)果
        4.2.2 影響全光邏輯XOR門的關(guān)鍵因素
    4.3 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)和展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
英文縮寫名詞對照表
參考文獻
致謝
攻讀學位期間參加的科研項目和成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于線性光放大器全光邏輯或非門的仿真研究[J]. 李茜,李海濤,張銀蒲,申彥春.  激光技術(shù). 2012(06)
[2]基于傳輸電壓開關(guān)理論的單柵極SET電路設計[J]. 章專,申屠粟民,魏齊良.  浙江大學學報(理學版). 2012(03)
[3]基于量子點半導體光放大器的全光邏輯或門研究[J]. 余建興,潘煒,羅斌,閆連山,鄭狄,項水英.  固體電子學研究與進展. 2011(06)
[4]淺談光纖傳輸損耗特性及其對光纖通信的影響[J]. 黃志平.  科技與企業(yè). 2011(16)
[5]基于耗散光子彈碰撞特性的全光邏輯效應研究[J]. 李亞.  科協(xié)論壇(下半月). 2011(06)
[6]基于光纖中非線性效應的全光邏輯“與門”和“異或門”研究[J]. 莊盼,郭淑琴,王韌,孫福梅,葛明.  浙江工業(yè)大學學報. 2011(03)
[7]基于摻錫As2S8條波導的全光邏輯門研究[J]. 王平,陳抱雪,王關(guān)德,隋國榮,鄒林兒,浜中廣見,磯守.  光學與光電技術(shù). 2011(03)
[8]全光通信及其關(guān)鍵技術(shù)[J]. 葉春霞.  中國西部科技. 2011(07)
[9]波分復用技術(shù)的應用現(xiàn)狀與發(fā)展前景[J]. 蔡張達.  才智. 2011(01)
[10]寬帶IP在城域傳輸網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)的研究[J]. 李四紅.  新聞天地(下半月刊). 2009(10)

碩士論文
[1]光域自同步時鐘提取與光信號處理[D]. 朱文安.北京郵電大學 2009
[2]基于TOAD結(jié)構(gòu)的全光幀頭提取的研究[D]. 張煦.北京交通大學 2008



本文編號：3108048