全光网中3R再生器的结构设计与性能分析

摘要

在光纤通信系统中，光信号的传输会受到光纤的色散、非线性效应以及放大器的自发辐射噪声等不利因素的影响，造成光脉冲信号强度的衰弱、脉冲的时间抖动、脉冲形状和频谱的畸变、消光比下降，引起误码率增高，限制了通信距离.为此在长距离通信中适时的采用具有重定时、重整形、重放大功能的3R(Re-timing、Re-shaping、Re-amplification)再生器，再生出高质量的光脉冲信号，已成为通信系统设计中必然的选择。论文对三种典型的全光3R再生器原理和性能进行了分析，并提出了一种改进型的再生器结构。 论文首先介绍了3R再生器的研究背景及研究现状，着重介绍了光纤传输过程中信号受到的各种损害。 接着论文介绍了全光3R再生器的基本原理，对全光1R、2R、3R再生器进行了分析比较，揭示了全光3R再生系统的功能特点及其关键技术光时钟恢复与光判决，并对各种光时钟恢复技术和光判决技术作了评析。 论文重点是对EAM型3R再生器、SOA-MZI型3R再生器及NOLM型3R再生器进行分析。详细介绍了这三种再生器的结构原理，分析了光判决技术及其对再生信号性能的影响。从多个结构所作的再生实验结果分析了这三种再生器的应用特性，并从技术难度、运转速率、实用化等方面，对其发展前景进行了探讨。 最后论文提出了TW-EAM型全光再生器，对其性能及在WDM系统中的应用特性作了分析。随着WDM系统中信道数的增多，多波长全光再生是发展方向。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：主题词

第一章绪论

1.1引言

1.2全光3R再生器的研究背景

1.2.1光纤通信系统中影响信号传输的因素

1.2.2光电混合中继器的原理机构

1.2.3全光3R再生器的研究意义

1.3国内外全光再生器的研究现状

1.4论文的结构及研究成果

第二章全光3R再生器的基本原理

2.1全光1R、2R再生器的原理及功能

2.1.1掺铒光纤放大器的结构及功能

2.1.2全光2R再生器的结构及功能

2.1.3全光1R、2R、3R功能的比较

2.2全光3R再生系统的信号再生原理

2.3应用于全光3R再生器中的光时钟恢复技术

2.3.1用外腔锁模激光器进行时钟恢复

2.3.2用DFB激光器自脉动进行时钟恢复

2.3.3利用锁模光纤环激光器进行时钟恢复

2.3.4利用光锁相环技术进行时钟恢复

2.3.5性能比较

2.4应用于光3R再生器中的光判决门技术

2.4.1 TOAD技术的光判决门

2.4.2采用SLALOM的光判决门

2.4.3利用SOA-MZI/MI的光判决门

2.4.4利用LOLM的光判决门

2.4.5利用LOTOS实现光判决

第三章典型全光3R再生器的原理及应用特性

3.1采用EAM的40Gb/s光学3R再生器原理及应用

3.1.1基于EAM的光波长转换器

3.1.2再生器的结构

3.1.3再生演示实验

3.2基于SOA-MZI型的全光3R再生器

3.2.1 SOA-MZI型的光判决门技术

3.2.2再生系统的实验模型

3.2.3实验结果分析

3.3基于非线性光环镜(NOLM)型的全光3R再生系统

3.3.1NOLM型光判决门原理

3.3.2采用三节NOLM的160Gb/s全光3R再生系统原理

3.3.3实验结果分析

3.4全光3R再生器的性能比较

第四章全光3R再生器的结构改进及应用前景

4.1 EAM型全光3R再生器结构改进

4.1.1基于行波电吸收调制器(TW-EAM)的光时钟恢复

4.1.2采用TW-EAM的光学3R再生器

4.2全光3R再生器在WDM系统中的应用

4.2.1 TW-EAM全光再生器在WDM中的应用

4.2.2基于多波长时钟恢复的全光再生

4.2.3基于同步调制的多波长全光再生

结束语

参考文献

致谢

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