磁控光纤参量振荡器的时钟提取及整形研究

摘要

随着现今网络规模的扩大，网络传输速率的提高，3R（ Re-amplifying、Re-timing、Re-shaping）再生技术已成为构建高速光网络所需的关键技术，本文就3R技术中的时钟提取技术（Re-timing）做了如下的研究工作：
　　1.提出一种用磁光晶体控制光纤参量振荡器进行10Gb/s全光时钟提取的实验方案，研究了由螺线管和高费尔德常数的磁光晶体组成的磁控单元的特性。通过调节螺线管的驱动电流，磁光晶体可以替代可调光延迟线（ODL），并在某种程度上起到偏振控制的作用。实验结果显示用磁控光纤参量振荡器提取时钟的方法具有较好的可逆性和可重复性。
　　2.对用四波混频进行双波长时钟信号整形的方案进行了仿真，将两路时钟信号作为泵浦光，与连续探测光一同耦合进高非线性光纤中，四波混频产生的两路闲频光作为整形后的时钟信号，通过控制两路时钟信号之间的相对时间延迟来减小光纤四波混频干扰。并研究了整形前时钟信号占空比的变化与整形后时钟质量的关系以及最佳占空比下输入时钟信号和输出时钟信号的相对幅度抖动的关系。
　　3.针对用于分布式磁控光纤参量振荡器进行时钟提取实验中所需的螺绕环进行设计，用有限元法推导出了螺绕环内部磁场的计算公式，具体分析了螺绕环半径、缠绕导线的厚度、截面形状对螺绕环内部磁场分布的影响，并根据实验需要设计出螺绕环的具体参数。

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缩略词表

第一章 绪论

1.1引言

1.2 全光时钟提取技术的研究现状

1.3 全光整形技术的研究现状

1.4 多波长3R技术的研究现状

1.5本文的研究内容和创新点

第二章 用于时钟提取的集中式MC-FOPO的磁可调性实验

2.1光纤参量振荡器

2.2提高光纤参量振荡器稳定性的方法

2.3 MC-FOPO的研究意义

2.4 光纤参量振荡器的两种磁控方案

2.5 磁控光纤参量振荡器的实验装置

2.6 实验结果和分析

2.7本章小结

第三章 双波长时钟信号整形的仿真研究

3.1 时钟信号的整形的概念和双波长时钟信号整形的意义

3.2 相对幅度抖动的定义

3.3 用FWM进行单波长时钟整形

3.4 用FWM原理进行双波长时钟整形

3.5本章小结

第四章 分布式磁控FOPO中的螺绕环设计

4.1 螺绕环内部磁场计算的目的

4.2 圆形截面多匝密绕螺绕环内部磁场公式的推导

4.3 矩形截面多匝密绕螺绕环内部磁场公式的推导

4.4 螺绕环z轴上的磁场随缠绕导线厚度的变化情况

4.5 螺绕环x轴磁场随着内环半径的变化情况

4.6 螺绕环截面中心磁场随着rcl的变化情况

4.7 计算结果的实验验证

4.8两款螺绕环的设计

4.9本章小结

第五章 全文总结与展望

5.1 本文总结

5.2 工作展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间的研究成果