光纤延迟线和可调谐波长转换器在光分组交换网络竞争解决结构中的性能分析(英文)

研究了光分组交换网络中的两种竞争解决方案 结合课题研究的进展 ,基于突发和非突发业务 ,对这两种竞争处理结构进行了深入分析 ,得出了几点重要结论 ,首先 ,在竞争处理上 ,对于非突发业务 ,光纤延迟线比可调谐波长转换器有效 ;而对于突发业务而言 ,可调谐波长转换器比光纤延迟线有效 其次 ,在突发业务下反馈式光纤延迟线结构 (FFA)是一种较为理想的竞争解决结构 ,但对非突发业务而言 ,反馈式光纤延迟线和可调谐波长转换器结构 (FFTA)在成本上和结构尺寸上比FFA要有效的多 随着平均突发长度的增加 ,FFTA中的可调谐波长转换器数目也要增加才能获得合理的分组丢失率。但无论是针对突发业务还是非突发业务 。

具有可调谐波长变换器的多粒度光交换节点

分析了动态业务条件下,带可调谐波长变换器的多粒度光交叉连接节点结构特点,并提出一种适用于多粒度光交换网络的动态路由和波长分配算法——波长变换最长波带匹配(WC-LBM)算法.该算法在动态业务到达时充分利用已有的波带和波长资源,通过使用已有波带、新建波带、新建波长以及使用可调谐波长变换器等不同的优先顺序实现连接的建立.利用NSFNET网络拓扑对上述算法进行了仿真实验,并与传统的光交叉连接(OXC)节点和多粒度光交叉连接(MG-OXC)节点构成的光网络的业务阻塞性能进行了比较,结果表明,具有可调谐波长变换器的MG-OXC组成的网络阻塞性能优于已有的网络.

基于受激喇曼散射的可调谐波长转换器

为了克服普通波长转换器只能转换单一波长的缺陷,利用可调谐激光器和受激喇曼散射放大器理论,通过对多信道前向瞬态受激喇曼散射耦合方程的解析解进行分析,得出二信道时的增益表达式。建立基于受激喇曼散射的可调谐波长转换技术的理论模型,并利用OptiSystem软件对其进行仿真研究。仿真结果表明,两路光频率差在1～15THz之内的情况下,输出光信号的波长受可调谐激光器的控制,即实现波长转换的可调谐,并且转换后光信号的增益与两路光的频率差成正比,与泵浦光的波长成反比。

基于石墨烯/WS_(2)可饱和吸收体的中红外Er^(3+):ZBLAN锁模激光器及其波长可调谐性能

石墨烯与过渡金属硫化物WS_(2)具有稳定的化学性质和宽带吸收光谱,可以实现中红外波段激光的脉冲运转。本文报道了石墨烯/WS_(2)作为可饱和吸收体在中红外波段锁模激光器中的应用,实验证明石墨烯/WS_(2)复合材料具有更好的非线性吸收特性,锁模调制时表现出低的锁模阈值和高的材料损伤阈值。当泵浦功率为5 W时,激光器在2781.7 nm处得到了脉冲宽度为24.04 ps的锁模脉冲,激光器的最大平均输出功率为237.7 mW,峰值功率为395.5 W。最后,通过光栅实现了激光器的波长可调谐输出,将石墨烯/WS_(2)锁模激光器的输出波长范围拓宽为2730~2810 nm。

用于CARS成像的波长可调谐光纤激光器

相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)显微成像在快速病理学分析、药代动力学等领域展现了极大的应用潜力,然而在成像时产生的非共振背景噪声信号会影响CARS信号的探测。通过调谐波长,可实现在拉曼共振、非共振噪声共存处产生信号,也可实现在仅有非共振噪声处产生信号,两信号相消可以在一定程度上消除非共振背景噪声的影响。文章搭建了基于分离脉冲放大及晶体倍频的波长可调谐掺铒光纤激光系统,通过控制两级放大器的泵浦功率实现了779.1~784.5 nm,777.5~786.1 nm,784.5~790.5 nm的波长调谐,获得了110.8 mW,136 fs的脉冲输出。通过与掺镱激光系统被动同步,可用于CARS成像。

基于M-Z滤波的波长可调谐掺铒光纤随机激光器

提出了一种基于M-Z结构的可调谐掺铒光纤随机激光器,并对随机激光输出过程、随机激光的波长可调谐输出以及随机激光的稳定性进行了实验研究。通过采用光纤熔接手段将两个2×2光纤耦合器进行熔接,构成全光纤M-Z滤波结构。实验结果表明,激光器的阈值功率为120 mW,调整可调谐衰减器改变增益损耗,实现波长可调谐输出,其中单波长输出分别为1 554.4,1 555.2和1 556.3 nm,信噪比达到31.65 dB;双波长输出分别为1 525.9,1 556.2和1 531.6,1 556.2 nm,信噪比优于21.92 dB;三波长输出分别为1 527.4,1 546.9,1 551.6和1 526.9,1 530.0,1 549.8 nm,信噪比优于20.10 dB;四波长输出为1 525.9,1 530.1,1 547.9和1 552.3 nm,信噪比优于18.95 dB;其中单波长和双波长的功率波动分别优于1.65和1.99 dB;激光器斜率效率为0.627%。

2μm可调谐全光纤脉冲激光器

本文采用光纤尾纤型马赫曾德型(MZ)结构的周期性铌酸锂(LiNbO 3)电光强度调制器进行主动调Q,设计了在环形腔结构中加入可调谐滤波器,实现了波长在1882 nm~1992 nm可调谐脉冲激光的稳定输出。调节施加在调制器上的信号频率,产生了激光器重复频率在15~70 kHz可调的脉冲激光。在重复频率为15 kHz时,泵浦功率为1 W时,获得最大单脉冲能量6.4μJ,峰值功率5.1 W。本研究具有全光纤化,波长大范围可调等优势,有助于进一步探索调Q脉冲激光的可调谐范围及其潜在应用。

波长可调谐的锁模柱矢量光纤激光器

为了在光纤激光器中获得具有中心波长可调谐的锁模脉冲柱矢量,采用半导体可饱和吸收镜和高反的啁啾光纤光栅作为腔镜,搭建了直腔掺镱脉冲光纤激光器,腔内插入长周期光纤光栅作为模式转化器件,进行了实验验证,取得了波长可调谐的柱矢量脉冲数据。结果表明,激光器工作在1060.72 nm时,光谱带宽0.22 nm,输出斜率效率为8.6%,锁模脉冲宽度为10.9 ps,重频18.66 MHz,锁模脉冲信噪比高达65 dB,同时获得了模式纯度超过97%的柱矢量光束;调节腔内的偏振控制器来改变腔内波长的损耗,可以实现锁模柱矢量脉冲的谐振波长在1060.72 nm~1066.04 nm连续可调。该研究为可调谐脉冲柱矢量光纤激光器研制提供了重要的参考价值。

利用半导体光纤环形激光器实现四波混频可调谐波长变化

利用SOA光纤环构成环形激光器 ,对波长为 15 45 1nm的 2 5Gbit/s入射信号进行了四波混频波长变换。采用三级滤波加前置放大器形式成功滤出变换信号 ,向上变换最大距离达 13 8nm。

掺铥光纤激光器的波长调谐特性研究

基于简化的二能级激光系统和均匀展宽理论模型,利用原子速率方程和功率传输方程建立了掺铥光纤激光器的理论模型,并以环形腔掺铥光纤激光器为例,通过Matlab编程数值模拟研究了其出射功率和波长调谐范围与腔内损耗、掺铥光纤长度、输出耦合比、泵浦波长和泵浦功率等激光器参量的关系。数值模拟结果表明,降低激光器腔内损耗、提高泵浦激光功率和优化掺铥光纤长度可以提高掺铥光纤激光器的出射功率和增加波长调谐范围,而增加输出耦合比虽能提高激光功率,却减小了波长调谐范围。经过参数优化,在腔内总损耗为3 dB、输出耦合比为10%的情况下,通过提高泵浦激光功率和优化掺铥光纤长度,掺铥光纤激光器的波长调谐范围可达528 nm(1 660~2 188 nm),高于目前已报道的实验结果。将部分模拟结果与文献报道的实验结果进行对比,较好地证实了模型的准确性。研究工作对于掺铥光纤激光器的设计和发展具有重要的理论参考价值和指导意义。

基于非对称互注入WRC-FPLDs的波长可调谐的混沌同步

提出了基于两个非对称互注入弱谐振腔法布里-珀罗激光器(weak-resonant-cavity Fabry-Perot laser diodes,WRC-FPLDs)的波长可调谐的混沌同步系统,实验研究了系统的同步性能.结果表明,在一定的非对称注入强度和频率失谐条件下,两个互注入WRC-FPLDs的对应模式之间能实现高质量的超前-滞后混沌同步,最大互相关系数Cmax可达0.90以上.增加两个互注入激光器之间的非对称注入程度并采用适当的负频率失谐有助于提升系统的同步性能.

基于Sagnac滤波结构的波长可调谐掺铒光纤激光器

针对光纤激光器波长调谐范围较窄以及输出激光波长调谐难度较大的特点,设计了一种基于光纤Sagnac滤波结构的多波长可调谐掺铒光纤激光器,实现了单波长、双波长以及三波长激光稳定输出。所设计的光纤激光器为环形腔结构,采用5 m长度的掺铒光纤作为增益介质,选用长度为4 m的领结型单模保偏光纤结合3 dB光纤耦合器和偏振控制器构成Sagnac滤波器。实验中,激光器工作阈值为51 mW,通过调节激光器谐振腔内损耗,在1 561.68~1 568.19 nm光谱范围内实现了单波长激光可调谐输出,最小波长间隔为0.71 nm,且信噪比优于27.22 dB;所设计的激光器能够产生3种不同组合的双波长激光输出,双波长间隔最小为0.51 nm,并且通过调节偏振控制器,获得了2种不同组合的三波长激光输出。在20 min监测时间内,单波长、双波长、三波长激光功率漂移分别优于0.523,0.768,3.432 dB。

掺铥光纤激光器波长可调谐输出特性

利用1 550 nm光纤激光器搭建了一个同带泵浦环形腔掺铥光纤激光器,并对其光谱输出特性进行了研究。在1 550 nm激光泵浦下,1.6 m掺铥光纤自发辐射谱覆盖1 800~1 900 nm范围,3 d B带宽大于60 nm;通过在腔内插入隔离器,获得了线宽小于0.2 nm的激光输出,中心波长在1900 nm附近;进一步在腔内加入FP腔,获得了可调谐的窄线宽输出,光谱调谐范围达60 nm,覆盖从1 840~1 900 nm的光谱范围,激光线宽仅为0.07 nm。另外,在腔内使用通信波段用FP腔,同样获得了较宽调谐范围的窄线宽输出。输出光谱分为1 820~1 850 nm和1 865~1 915 nm两个区域,调谐范围共达80 nm。结合使用2 000 nm FP腔的可调谐光谱范围,该激光器在1 820~1 915 nm的范围都可以获得激光输出,与掺铥光线的自发辐射谱基本相符。

波长可调谐激光雷达系统设计

以OPO激光器为光源,设计了一台激发波长在192~2 750nm范围内连续可调谐的激光雷达系统.分光系统由可旋转光栅和小孔光阑构成,通过调节光栅的衍射角,实现不同波长回波信号的有效接收.光电倍增管用于紫外和可见光波段回波信号的光电转换,InGaAs探测器用于红外波段回波信号的光电转换.后续数据采集及处理由专用采集系统和PC机完成.利用美国标准大气模型对系统在不同波段的探测能力进行数值仿真,验证了系统的可行性.该系统实现了激光雷达激发波长的大范围扩展,对精细反演近地表气溶胶微物理特性具有重要的研究意义.

可编程控制波长调谐的环形掺铒光纤激光器

提出了一种新型的可调谐光纤激光器,器件采用介质薄膜干涉滤波器进行波长可编程调谐,调谐范围超过38nm(1526.51564.6nm),中心波长可精确调谐到C波段指定的ITU-T波长栅格的标准中心波长处,3dB带宽小于0.08nm,25dB带宽小于0.22nm,波长稳定性优于0.01nm,边模抑制比大于60dB,最大输出光功率35.6mW,功率稳定性优于±0.02dB,阈值泵浦功率和斜率效率分别为5.8mW和36.6%。

一种结构新颖波长间距可调谐的光纤激光器

提出一种获得波长间距可调谐稳定激光输出的新颖结构 ,即把非平衡Michelson干涉仪接入光纤激光器谐振腔内 ,同时利用压电陶瓷调节干涉仪光程差 ,在 15 62 .2 4nm波段得到小于0 .0

MEMS波长可调谐激光器及其进展

论述了MEMS波长可调谐激光器及其进展。介绍了几种不同类型的波长可调谐激光器,如基于表面微机械反射镜的MEMS可调谐激光器、基于深腐蚀圆形反射镜的MEMS可调谐激光器、基于闪耀光栅的MEMS可调谐激光器、基于阵列集成的MEMS可调谐DFB激光器和VCSEL基MEMS可调谐激光器。

波长可调谐环形腔铒镱共掺光纤激光器数值研究

设计了一种新型的可调谐铒镱共掺光纤激光器,通过铒镱能级系统的速率方程,分析了环形腔内激光产生的原理。并在此基础上进行了仿真实验,得到了激光输出功率与掺杂光纤长度的关系,并对输出耦合器分光比进行了优化。

10 Gbit/s可调谐全光波长转换器的实验研究

基于可调谐激光器和半导体光放大器中的交叉增益调制效应，实现了宽带可调谐全光波长转换器，采用单端耦合半导体光放大器改善波长转换的输出消光比特性．在10Gbit／s可调谐波长转换实验中，转换输出在1528～1563nm范围内可调，在适当条件下，可使在整个调谐范围内输出消光比大于10dB，转换效率大于0dB．该机制的波长转换在向上转换时能够得到较好的眼图，向下转换时眼图效果较差，噪声特性恶化明显．

波长可调谐凝视型高光谱成像技术研究

目前高光谱成像技术已经在遥感、探测等各个领域得到了广泛应用,但是在医学、材料学和微电子学等新兴学科领域,被动式成像方式自身却存在一些局限性和不适用性。探讨了一种波长可调谐的凝视型高光谱成像系统。使用波长可调谐的单色光实现了对被拍摄物体的快速光谱测量,并利用光栅作为分光元件,使该系统的兼容性和拓展性得到了极大提高。该研究对于类似成像系统的设计具有一定的参考和借鉴意义。