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1、全光再生器件可以直接在光域進(jìn)行信號(hào)處理,克服了傳統(tǒng)光/電/光信息處理方式的電子瓶頸問(wèn)題。利用高非線(xiàn)性光纖固有的磁光效應(yīng),可實(shí)現(xiàn)磁光四波混頻全光再生器件,它不僅具有靈活的磁控特性,還可以通過(guò)磁光效應(yīng)提高器件的再生性能,在智能全光網(wǎng)絡(luò)中有著廣泛的應(yīng)用前景。
本文主要?jiǎng)?chuàng)新工作概括如下:
1.提出了磁光光纖中導(dǎo)波光的非線(xiàn)性傳播理論模型(簡(jiǎn)稱(chēng)磁光非線(xiàn)性理論模型),并開(kāi)展了磁光四波混頻再生實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)表明,沿高非線(xiàn)性光纖軸向加載1
2、70Gs的直流磁場(chǎng),可提高閑頻光再生信號(hào)功率,并使再生系統(tǒng)接收機(jī)靈敏度改善約1.2dB,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算吻合。將上述理論模型用于光纖布拉格光柵結(jié)構(gòu),解釋了磁光光纖布拉格光柵中磁致光子帶隙移動(dòng)機(jī)理,實(shí)驗(yàn)測(cè)得摻鉺磁光光纖的費(fèi)爾德常數(shù)為-12.42rad/(T·m)。
2.深入研究了磁光高非線(xiàn)性光纖薩格納克干涉結(jié)構(gòu)的磁控特性。理論與實(shí)驗(yàn)研究表明:(1)通過(guò)優(yōu)化光纖線(xiàn)雙折射,磁光薩格納克干涉結(jié)構(gòu)透射光功率的磁可調(diào)動(dòng)態(tài)范圍可達(dá)22dB
3、;(2)在磁光非線(xiàn)性光環(huán)鏡(MO-NOLM)應(yīng)用中,透射閑頻光功率隨磁場(chǎng)線(xiàn)性變化,磁場(chǎng)靈敏度達(dá)到263.93dB/T;(3)分析了MO-NOLM作為整形再生器件時(shí)其功率轉(zhuǎn)移函數(shù)的磁場(chǎng)依賴(lài)性,研究表明,利用磁光效應(yīng)可有效降低非線(xiàn)性功率閾值、增加功率轉(zhuǎn)移函數(shù)的斜率。利用上述結(jié)構(gòu),還測(cè)量了高非線(xiàn)性光纖費(fèi)爾德常數(shù)對(duì)波長(zhǎng)的依賴(lài)關(guān)系,并提出一種溫度不敏感的磁場(chǎng)測(cè)量方法。
3.提出一種穩(wěn)定光纖參量振蕩器(FOPO)的閑頻光反饋控制方案,實(shí)現(xiàn)
4、了全光時(shí)鐘提取平臺(tái)的長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行,輸出的光時(shí)鐘信號(hào)相位抖動(dòng)可保持在0.011UI。在此平臺(tái)基礎(chǔ)上,通過(guò)優(yōu)化泵浦光功率范圍、調(diào)整環(huán)內(nèi)信號(hào)偏振態(tài),還實(shí)現(xiàn)了單一結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定全光3R再生,接收機(jī)靈敏度可提高3.42dB。因此,該方案有著廣泛地商業(yè)化應(yīng)用前景。
4.實(shí)驗(yàn)研究了由反饋控制FOPO時(shí)鐘提取單元和數(shù)據(jù)泵浦MO-NOLM整形單元組成的磁控全光3R再生器性能。通過(guò)沿高非線(xiàn)性光纖軸向加載200Gs的直流磁場(chǎng),可以進(jìn)一步抑制劣化信號(hào)的
5、相位抖動(dòng)和幅度噪聲,并使接收機(jī)靈敏度提升1.7dB。論文還對(duì)數(shù)據(jù)泵浦和時(shí)鐘泵浦兩種四波混頻(FWM)全光3R再生方案進(jìn)行了測(cè)試,它們分別適用于消光比劣化信號(hào)和相位抖動(dòng)劣化信號(hào)的再生。
5.提出了一種抑制雙向?qū)鞫嗖ㄩL(zhǎng)再生串?dāng)_的偏移濾波方法,并采用數(shù)據(jù)泵浦FWM再生方案,在單根高非線(xiàn)性光纖中實(shí)現(xiàn)了四個(gè)波長(zhǎng)的時(shí)隙交織全光2R再生,接收機(jī)靈敏度分別提升了2.05dB、2.53dB、3.57dB和2.8dB,最大的消光比改善約為6.5
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