一种利用红移啁啾特性消除码型效应的方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种利用红移啁啾特性消除码型效应的方法及其装置，涉及光电子技术领域，该方法主要利用半导体光放大器中的交叉非线性调制效应，将泵浦光携带的数据信息调制到探测光上；利用方波滤波器滤除泵浦光，提取红移啁啾成分，同时获得正相的探测光输出信号，此时的输出探测光伴随着一定程度的码型效应；利用高斯滤波器，根据较大红移探测光具有较强输出光强的特性，将高斯滤波器工作在较长波长对应较弱输出光强的倾斜传输曲线上，对探测光信号整形以消除码型效应。充分利用半导体光放大器啁啾特性以及滤波器组合的优势，提高了全光信号处理速度。利用红移啁啾特性，可直接获得正相的输出信号；利用滤波器组合，克服输出信号码型效应的缺点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种利用红移啁啾特性消除码型效应的方法及其装置，涉及光电子
，该方法主要利用半导体光放大器中的交叉非线性调制效应，将泵浦光携带的数据信息调制到探测光上；利用方波滤波器滤除泵浦光，提取红移啁啾成分，同时获得正相的探测光输出信号，此时的输出探测光伴随着一定程度的码型效应；利用高斯滤波器，根据较大红移探测光具有较强输出光强的特性，将高斯滤波器工作在较长波长对应较弱输出光强的倾斜传输曲线上，对探测光信号整形以消除码型效应。充分利用半导体光放大器啁啾特性以及滤波器组合的优势，提高了全光信号处理速度。利用红移啁啾特性，可直接获得正相的输出信号；利用滤波器组合，克服输出信号码型效应的缺点。【专利说明】一种利用红移啁啾特性消除码型效应的方法及其装置
本专利技术涉及光电子技术中全光信号处理
，尤其涉及一种利用红移啁啾特性消除码型效应的方法及其装置。
技术介绍
光纤通信网络已经发展成为通信中的主要网络，巨大的带宽需求对光通信网络的要求越来越高。在光传输方面，随着波分复用的应用以及光放大技术的突破，光纤传输容量飞速提升，已远远超过当前光网络的带宽要求。然而，在光交换方面，传统的“光-电-光”转换由于受限于电子器件本身的特性，将不可避免的使通信速率面临电子瓶颈。为解决这一问题，目前认为比较可行的方法是利用全光交换代替电子交换，实现光通信网络的全光透明。这种方法主要是利用非线性光学器件的非线性效应实现光对光的控制，从而实现全光信号处理。 在众多非线性光学器件中，半导体光放大器能够提供大的增益，对输入光强的要求极低，同时存在多种非线性效应。这些优秀的特性使得半导体光放大器能够被应用于全光信号处理的各个方面。然而，半导体光放大器的载流子恢复时间较慢，一般为数十至数百皮秒。对于高速信号，半导体光放大器的增益在一个比特时间内无法恢复到初始状态，由此引发的码型效应会大大降低输出的信号质量，这就使所有基于半导体光放大器的全光处理器件在所能达到的最高处理速度方面受到了限制。 针对如何缩短增益恢复时间从而消除码型效应，国内外学者提出了很多研究方案。例如:采用大注入电流，长有源区，辅助光等手段。这种通过优化半导体光放大器的工作条件增加其恢复速度的方法，虽然能够有效地缩短半导体光放大器的载流子恢复时间，但很难实现超高速(大于40Gbit/s)的工作速率。近几年，采用分离的光学器件辅助来消除半导体光放大器因为慢增益恢复带来的码型效应的影响，充分利用半导体光放大器的超快动态特性实现超高速的全光信号处理的方案逐渐受到重视。 其中，蓝移失谐滤波技术因其结构简单，工作速率高，且能充分利用频率啁啾特性等优势，被广泛应用于全光信号处理当中。文献“ Y.Liu, E.Tangd1ngga, Z.Li, S.Zhang, H.d.Waardt, et al.Error-free all-optical wavelength convers1n at 160Gb/s using a semiconductor optical amplifier and an optical bandpass filter .Journal of Lightwave Tech., 2006, 24(I):230-236”蓝移失谐滤波技术的结构示意图，如图1所不，包括一个半导体光放大器3和一个蓝移失谐滤波器4。光输入端I输入波长为λ 1且携带数据信息的脉冲光作为泵浦光，光输入端2输入波长为λ 2的连续光作为探测光，由于采用蓝移失谐，滤波器的中心波长位于输出探测光波长的短波长方向。通过适当调节滤波器的带宽及失谐量，可获得携带数据信息，但呈反相的脉冲探测光λ 2，经过延时干涉仪5后，可在输出端6获得正相的脉冲探测光λ2。由于半导体光放大器增益恢复过程中具有很大的蓝移啁啾，通过将滤波器蓝移能够提取该超快啁啾成分来补偿半导体光放大器的慢增益恢复过程。 采用蓝移失谐滤波器可以极大地提高半导体光放大器的增益恢复速度，然而采用该方案要得到比较好的输出效果，对于蓝移滤波器参数的要求会很高。而且，由于蓝移滤波器3dB带宽较窄，会滤掉一部分展宽后的连续光谱，这将导致输出光信号的功率和信噪比都有所下降。此外，利用蓝移滤波器得到的输出信号是反相信号，需在光路中加入其他的光学器件，如延时干涉仪等将其转换为正相信号，这就加剧了光路的复杂性和损耗。 采用红移失谐滤波可以直接获得正相的输出信号，但是，就存在需要克服较为严重的码型效应的困难。因此，现有技术存在红移失谐滤波输出信号的码型效应严重的问题，使得存在信噪比较低的技术问题。
技术实现思路
本专利技术实施例通过提供一种利用红移啁啾特性消除码型效应的方法及其装置，解决了现有技术中存在红移失谐滤波输出信号的码型效应严重的问题，使得红移输出信号存在信噪比较低的技术问题，进而能够消除码型效应，从而提高信噪比。 本专利技术实施例提供了一种利用红移啁啾特性消除码型效应的方法，包括如下内容:S101,将脉冲泵浦光和连续探测光分别由光功率稱合器的第一输入端和第二输入端输入，并在光功率耦合器中进行耦合；S102将耦合获得的光信号输入至半导体光放大器进行调制从而将输出调制后的光信号输入至方波滤波器进行滤波处理，获得具有红移啁啾特性的光信号；S103，将具有红移啁啾特性的光信号输入高斯滤波器，通过调节高斯滤波器的带宽和失谐量，使得具有红移啁啾特性的光信号的峰值均衡，输出消除码型效应的光信号。 进一步地，在SlOl中，脉冲泵浦光为携带数据信息的脉冲泵浦光。 进一步地，S102具体包括:将耦合获得的光信号输入至半导体光放大器进行交叉非线性调制，使得脉冲泵浦光携带的数据信息调制到连续探测光上；将调制后的泵浦光和探测光都输入至方波滤波器，通过调节方波滤波器的带宽和红移失谐量，滤掉脉冲泵浦光，提取红移啁啾特性，将已携带数据信息的脉冲探测光的极性反转，输出具有红移啁啾特性的正相的光信号。 本专利技术还提供了一种利用红移啁啾特性消除码型效应的装置，包括:具有第一输入端和第二输入端的光功率耦合器，在光功率耦合器的输出端连接半导体放大器，在半导体放大器输出端连接方波滤波器，在方波滤波器输出端连接高斯滤波器；其中，将脉冲泵浦光和连续探测光分别由光功率耦合器的第一输入端和第二输入端输入，并在光功率耦合器中进行耦合；将耦合获得的光信号输入至半导体光放大器进行调制从而将调制后的光信号输入至方波滤波器进行滤波处理，获得具有红移啁啾特性的光信号；将具有红移啁啾特性的光信号输入高斯滤波器，通过调节高斯滤波器的带宽和失谐量，输出消除码型效应的光信号。 本专利技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点:1、由于采用了利用啁啾特性消除码型效应的方法，其中，包括将脉冲泵浦光和连续探测光分别由光功率稱合器的第一输入端和第二输入端输入，并在光功率稱合器中进行率禹合；将耦合获得的光信号输入至半导体光放大器进行调制从而将输出调制后的光信号输入至方波滤波器进行滤波处理，获得具有红移啁啾特性的光信号；将具有红移啁啾特性的光信号输入高斯滤波器，通过调节高斯滤波器的带宽和失谐量，输出消除码型效应的光信号，解决了现有技术中存在红移失本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用红移啁啾特性消除码型效应的方法，其特征在于，包括如下内容：S101，将脉冲泵浦光和连续探测光分别由光功率耦合器的第一输入端和第二输入端输入，并在光功率耦合器中进行耦合；S102将耦合获得的光信号输入至半导体光放大器进行调制从而将输出调制后的光信号输入至方波滤波器进行滤波处理，获得具有红移啁啾特性的光信号；S103，将具有红移啁啾特性的光信号输入高斯滤波器，通过调节高斯滤波器的带宽和失谐量，使得具有红移啁啾特性的光信号的峰值均衡，输出消除码型效应的光信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘永，白芸，徐亚然，彭雪保，高露，郑秀，陈立功，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51