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基于F-P滤波器的全光时钟提取技术研究

作　者: 王廷宇
导　师: 于晋龙
学　校: 天津大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 全光3R再生全光时钟提取多波长时钟提取 Fabry-Perot滤波器半导体光放大器(SOA) 自相位调制(SPM) 四波混频(FWM)
分类号: TN929.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 33次
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内容摘要

在超高速长距离光通信网中,全光时钟提取技术成为具有挑战性的热点研究领域,其对网络同步和全光3R再生等全光信号处理技术起着至关重要的作用。基于Fabry-Perot(F-P)滤波器的单波长及多波长时钟提取技术具有结构简单,时钟建立时间短等优点,F-P滤波器是无源线性储能器件,受外界干扰比较小。本文主要研究基于F-P滤波器的多波长时钟提取的理论基础、参数仿真及实验验证。主要内容包括:通过比较各种单波长及多波长时钟提取方案的优缺点及现有实验条件,提出基于F-P滤波器及SOA的时钟提取实验方案。对F-P滤波器的器件参数进行Matlab仿真,根据实际实验条件及要求,选择适当的F-P滤波器参数,以达到提取出高质量时钟的目的。主要分析F-P滤波器精细度对提取时钟的幅度抖动的影响,以及对长连零码幅度下降的影响。进行了基于F-P滤波器的单波长及双波长10GbpsRZ信号的时钟提取实验研究,并用单一SOA对提取出的时钟脉冲进行去幅度噪声的处理。在背靠背实验基础上,对恶化RZ信号也进行了时钟提取。实验结果表明,F-P滤波器对两路不同波长信号时钟提取的可行性,以及同一SOA同时处理双波长时钟的能力,两路的提取时钟的单边带相位噪声可分别达到-82.815dBc/Hz@10kHz和-83.072dBc/Hz@10kHz。为了对强度调制信号的幅度抖动进行处理,提出在高非线性光纤(HNLF)中利用自相位调制(SPM)效应抑制幅度噪声。通过强度调制信号进入HNLF中产生的SPM效应,注入恶化信号频谱被展宽,并通过后面的偏移滤波滤出再生信号,以达到去幅度噪声的作用。在理论分析的基础上,通过实验证实了基于SPM的10GbpsRZ信号的全光2R再生,从波形眼图上可看到明显的抑制0码和1码噪声效果。另外,还应用HNLF中的四波混频效应(FWM)对RZ信号进行波长变换实验研究,过滤出闲频光Idler作为波长变换信号。

全文目录

中文摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章绪论  8-19
  1.1 光纤通信的发展  8-10
  1.2 全光3R再生技术  10-12
  1.3 单波长全光时钟提取研究现状  12-15
    1.3.1 基于光纤参量振荡器的时钟提取  12-13
    1.3.2 基于半导体环形激光器的时钟提取  13-14
    1.3.3 基于自脉动DFB激光器的时钟提取  14-15
    1.3.4 基于Fabry-Perot滤波器的时钟提取  15
  1.4 多波长全光时钟提取研究现状  15-17
  1.5 本论文的主要工作及内容  17-19
第二章基于F-P滤波器时钟提取的理论基础及参数仿真  19-30
  2.1 F-P滤波器的结构及工作原理  19-20
  2.2 基于F-P滤波器的全光时钟提取的理论基础  20-23
  2.3 基于F-P滤波器的时钟提取的参数仿真分析  23-28
    2.3.1 F-P滤波器精细度对提取时钟的幅度抖动的影响  23-25
    2.3.2 对长连零码时钟提取的分析  25-28
  2.4 本章小结  28-30
第三章单波长10Gbps时钟提取实验  30-37
  3.1 单波长10GbpsRZ信号时钟提取实验方案  30-32
  3.2 单波长10GbpsRZ信号时钟提取实验结果及分析  32-35
  3.3 单波长10GbpsRZ恶化信号时钟提取实验结果  35
  3.4 本章小结  35-37
第四章双波长10Gbps时钟提取实验  37-44
  4.1 双波长10GbpsRZ信号时钟提取实验方案  38-39
  4.2 双波长10GbpsRZ信号时钟提取实验结果及分析  39-43
  4.3 本章小结  43-44
第五章基于SPM效应的全光2R再生实验研究  44-64
  5.1 基于SPM的全光信号再生的理论基础  44-46
  5.2 基于SPM的10GbpsRZ信号的全光2R再生实验方案  46-47
  5.3 基于SPM的10GbpsRZ信号的全光2R再生实验结果及分析  47-54
  5.4 利用四波混频FWM效应对RZ信号进行波长变换  54-62
    5.4.1 基于四波混频的波长变换原理  55-57
    5.4.2 四波混频波长变换实验结果与分析  57-62
  5.5 本章小结  62-64
第六章总结与展望  64-66
参考文献  66-71
发表论文和科研情况说明  71-72
致谢  72

基于F-P滤波器的全光时钟提取技术研究

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