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全光开关在OTDM系统中的应用研究

作　者: 贾艳群
导　师: 曹文华
学　校: 五邑大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 光时分复用光开关非线性光纤环镜马赫-曾德尔干涉仪群速度色散交叉相位调制频率啁啾
分类号: TN929.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 72次
引　用: 1次
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内容摘要

各种高速通信业务的出现和接入用户数目的增加对现有通信网的传输速率及带宽带来了越来越大的压力,而光时分复用(OTDM)技术是一种能有效地克服电子电路带宽瓶颈、充分利用低损耗带宽资源的扩容方案,可缓解网络的带宽问题。光开关技术是光时分复用(OTDM)光纤通信系统与光纤网络的关键技术之一。本论文研究全光开关在OTDM系统中的应用,重点研究了OTDM系统中的关键技术:解复用技术和分插复用技术。首先介绍了光脉冲在光纤中传播的基本方程——非线性Schrfdinger方程以及考虑到交叉相位调制项的耦合非线性Schr6dinger方程,采用分步傅里叶方法进行了数值计算,阐述了脉冲在光纤中传输的几个主要影响因素,为后面的数值研究奠定了基础。其次介绍了OTDM系统中的全光开关,分析了目前用于解复用的几种光开关的工作原理,对其性能进行了比较。第三对OTDM系统中的解复用技术进行论述,介绍了频移和相移型光开关构成的全光解复用器的结构方案,并讨论了其工作特性。重点研究了NOLM解复用器,阐述了NOLM解复用器的基本理论,然后讨论了不考虑群速度色散效应时的开关特性,详细分析了群速度色散、走离和啁啾对NOLM解复用器的影响。最后研究了OTDM系统中的分插复用技术,重点研究了基于非线性光纤的XPM频移型分插复用器的性能,分析了影响频率啁啾的因素。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章绪论  7-13
  1.1 课题来源及研究背景  7-10
    1.1.1 波分复用(WDM)技术  7-8
    1.1.2 光时分复用(OTDM)技术  8-9
    1.1.3 OTDM中的关键技术  9-10
  1.2 国内外研究概况  10-11
  1.3 本论文的内容安排  11-13
第二章数值计算理论模型的建立  13-27
  2.1 光纤传输的基础理论  13-17
  2.2 光纤的非线性效应  17-24
    2.2.1 光纤非线性的重要性  18
    2.2.2 群速度色散  18-20
    2.2.3 光纤中的自相位调制  20-22
    2.2.4 光纤中的交叉相位调制  22-24
  2.3 耦合器的传输理论  24
  2.4 对称分步傅立叶方法  24-26
  2.5 本章小结  26-27
第三章光解复用的全光开关技术  27-36
  3.1 光纤非线性频移型全光开关  27-31
    3.1.1 四波混频光开关  28
    3.1.2 XPM频移开关  28-30
    3.1.3 孤子自频移开关  30-31
  3.2 光纤非线性相移型全光开关  31-35
    3.2.1 光克尔开关  32
    3.2.2 非线性光纤环镜(NOLM)开关  32-33
    3.2.3 太赫兹非对称光学解复用器(TOAD)  33-34
    3.2.4 基于SOA的马赫-曾德尔干涉仪解复用器  34-35
  3.3 本章小结  35-36
第四章 NOLM解复用器的研究  36-46
  4.1 引言  36-37
  4.2 NOLM解复用器的理论模型  37-38
  4.3 计算结果与分析  38-44
    4.3.1 忽略群速度色散的情况  39-42
    4.3.2 考虑群速度色散的情况  42-44
  4.4 本章总结  44-46
第五章全光分插复用器的研究  46-55
  5.1 基于NOLM的全光分插复用器  46-47
  5.2 基于SOA-MZI的全光分插复用器  47-48
  5.3 XPM型分插复用器  48-53
    5.3.1 XPM型分插复用器工作原理  48-49
    5.3.2 XPM型分插复用器的理论模型  49-50
    5.3.3 影响频率啁啾的因素  50-53
  5.4 本章小结  53-55
结束语  55-56
参考文献  56-59
攻读硕士学位期间发表的论文  59-60
致谢  60

全光开关在OTDM系统中的应用研究

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