全光信號處理在高速光通信網(wǎng)絡(luò)和光計算中有廣泛應用,而全光邏輯門是光信號處理中的關(guān)鍵功能,是實現(xiàn)光分組交換、光計算和未來高速大容量光傳輸?shù)年P(guān)鍵器件[1-3]。半導體光放大器（SOA）因為具備體積小、工作波長范圍寬、響應時間短及良好的非線性特性等優(yōu)點,十分適合用來實現(xiàn)全光邏輯功能,成為研制高速全光邏輯器件的首選。本文在教育部新世紀優(yōu)秀人才計劃的支持下,對基于半導體光放大器（SOA）的全光邏輯或非門及全光邏輯與非門進行了理論和實驗研究,具體工作如下:（1）在廣泛查閱文獻的基礎(chǔ)上,分析了全光邏輯的研究背景、意義以及全光邏輯門在全光網(wǎng)絡(luò)中的應用,概括了全光邏輯的實現(xiàn)方案和研究狀況。（2）從半導體光放大器（SOA）中的載流子速率方程和光功率的傳輸方程出發(fā),采用SOA的分段模型,數(shù)值模擬了SOA的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)增益飽和特性,并分析討論了計算結(jié)果。（3）研究了基于SOA中交叉增益調(diào)制（XGM）效應的全光邏輯或非門。分析了這種方案的工作原理,數(shù)值模擬了10Gb/s NRZ信號邏輯或非運算過程。對10Gb/s邏輯或非運算進行了實驗驗證,對實驗結(jié)果進行了討論。實驗結(jié)果和理論模擬結(jié)果符合較好。（4）研究了基于SO... 

【文章來源】：華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

基于比特差分延時的全光奇偶校驗利用異或門可以對光數(shù)據(jù)包進行奇偶校驗，利用比特差分延時的方法結(jié)合TOAD

而端口 Payload 輸出為載荷信號，從而是實現(xiàn)了包地址和載荷的分離，分離的工作過程如圖 1-7 所示。圖1-6 基于級聯(lián)UNI 的包地址和包載荷的分離

7圖1-7 包地址和載荷的分離過程(5) 標簽交換，包頭修改[9]（XOR的應用）邏輯異或門的一個重要功能就是包頭地址修改，或者說標簽交換，利用MI 實現(xiàn)邏輯異或門，同時利用異或門對包頭地址修改，原理圖如圖1－8所示。輸入的包數(shù)據(jù)從端口1 輸入SOA ，而交換管理單元確定了要修改的地址位后，產(chǎn)生交換序列，從端口2 輸入另一個SOA 中，利用MI 的異或運算輸出，得到修改后的包頭地址。圖1-8 基于MI 的全光標簽交換另外，全光邏輯門的應用還體現(xiàn)在其它很多方面，如：全光數(shù)模/模數(shù)轉(zhuǎn)換

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3332415