基于光纤光参量放大的全光判决技术研究

摘要

在长距离超高速光通信网络中，光信号在传输过程中的恶化是一个必须解决的问题。全光3R再生技术能克服电再生技术的不足，是全光网络中保证传输质量的一种有效方法。全光判决技术是实现全光3R再生的一项关键技术。基于光纤光参量放大的全光判决技术，具有光纤中相应速率高且可以同时对多波长信号进行并行处理的优点，是实现多波长3R再生技术的重要突破点。本论文对基于光纤光参量放大的全光判决技术进行了研究，并提出一种用于多波长全光判决的可行方案且加以实验验证，主要包括以下内容：
　　 在建立光纤参量过程理论模型的基础上，对光纤光参量放大的增益特性与输入输出特性进行分析分析；针对基于强度调制的时钟泵浦光光纤光参量放大的光开光特性进行了理论分析，并进行了双信道10Gb/s码型变换实验以验证其光开关特性。
　　 利用强度调制的时钟泵浦光，基于光纤光参量放大进行了单波长10Gb/s全光判决实验研究。从输入信号波长、输入信号传输距离及输入信号的信噪比三个方面，详细的考查了基于光纤光参量放大的全光判决系统的再生性能，实验结果表明，该全光判决系统允许的输入波长范围为泵浦光波长间隔4nm的范围内，同时在信号传输50km后仍然能够大幅改善恶化信号质量，当输入信号信噪比在3-10dB内时，判决系统可以提供至少8dB的信噪比改善。
　　 为了解决在多波长3R再生系统中面临的信道间相互干扰的问题，提出采用相位调制的时钟泵浦光对输入恶化信号进行判决，以抑制强度调制的时钟泵浦光间因强度起伏引起的克尔效应如交叉相位调制(XPM)等，减少信道间干扰；同时采用相邻信道偏振正交的方法，进一步抑制信道间的四波混频(FWM)作用。进行了异步双波长10Gb/s全光判决实验进行实验验证，实现将经30km传输后的恶化信号的信噪比改善了3-5dB。